автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.04, диссертация на тему:Научно-методические основы прогнозирования и предупреждения аварийности в промышленности

РГ6 од

На правах рукописи

мартынюк Василий Филиппович

научно-методические основы прогнозирования ii предупреждения аварийности в промышленности

05.26.04 - промышленная безопасность 01.04.17 - химическая физика, в том числе физика горения н

взрыва

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Работа выполнена в Научно-техническом центре по безопасности в промышленности Госгортехнадзора России (НТЦ «Промышленная безопасность») и Институте химической физики им. Н.Н.Семенова АН СССР.

Научный консультант: доктор физико-математических наук,

профессор Гельфанд Б.Е.

Официальные оппоненты: доктор технических наук, старший

научный сотрудник Матвиенко Ю.Г.

доктор физико-математических наук, профессор Новиков С.С.

доктор технических наук, профессор Прусенко Б.Е.

Ведущая организация: Российский Федеральный центр

судебной экспертизы Министерства юстиции Российской Федерации.

Защита диссертации состоится 01 июля 1998 года в 14 часов на заседании диссертационного совета Д-183.01.01 в НТЦ «Промышленная безопасность» по адресу: 107066, Москва, ул. Александра Лукьянова, 4, кор. 8.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НТЦ «Промышленная безопасность».

Автореферат разослан 1998 года.

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат химических наук

Колесникова Е.М.

общая характеристика работы

Аварийность и травматизм в техногенной сфере приводят к человеческим жертвам, наносят ущерб экономике страны, являются источниками социальной напряженности. Техногенные и природные катастрофы привлекают внимание общественности, ученых и специалистов. Уровень аварийности и производственного травматизма в России при общем снижении объемов и темпов производства остается недопустимо высоким.

В стране сложились новые общественные отношения: разрушены вертикальные связи, вопросы безопасности в условиях инфляции, падения производства и отсутствия инвестиций отошли на второй план. Практически разрушен ведомственный контроль за безопасностью в промышленности. Государственный контроль лишен основы деятельности, поскольку административная система разрушена, а правовая основа еще не создана. В этих условиях первоочередной задачей обеспечения безопасности становится создание правовой и актуализация нормативной базы.

Повышенное внимание к вопросам обеспечения безопасности в промышленности обусловлено необходимостью поддержания в рабочем состоянии изношенного оборудования, выход из строя которого может привести к авариям, падению производства и ухудшению экономической обстановки в стране. Опасность представляет также наличие на территории России аварийных объектов, различных видов оружия массового поражения и потенциально опасных продуктов (отходов) функционирования объектов спецтехники и спецпроизводств.

В Советском Союзе обеспечение промышленной безопасности строилось исходя из принципа, что аварии и катастрофы можно и нужно предотвращать. Поэтому основные финансовые средства направлялись на предотвращение травматизма, аварий и катастроф. При этом для действий в случае аварий и катастроф имелись отраслевые спасательные службы (горноспасатели, газоспасатели и т.д.). Однако работы по локализации аварий и катастроф и минимизации их последствий (особенно крупных) не всегда были достаточно эффективными. Для исправления ситуации крупные финансовые средства направлены на создание и оснащение дополнительных спасательных служб, вплоть до создания специального министерства. В результате борьба с последствиями инцидентов вышла на первое место, а меры по предупреждению отошли на второй план.

Все увеличивающееся финансирование спасательных операций после катастроф не в состоянии остановить их рост. По данным ГНТП "Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска природных и техногенных катастроф" происходит ежегодный рост на 10-15% тяжести таких катастроф. В случае финансирования только мер, направленных на ликвидацию последствий катастроф, экономика страны будет не в состоянии в ближайшие годы восполнять потери от природно-техногенных катастроф. Минимально необходимые затраты на предотвращение аварий и катастроф должны составлять 0,1 от реального и прогнозируемого ущерба, в то время как в настоящее время эти затраты на порядок величины меньше. В результате экономика несет гораздо более тяжелый груз борьбы с их последствиями (по данным ГНТП "Безопасность" прямой и косвенный ущерб от них превышает 3-5% внутреннего продукта).

В этих условиях необходимо пересмотреть приоритеты в решении проблем промышленной безопасности: главное внимание уделить мерам по предупреждению аварий и катастроф, а не методам реагирования на аварии и катастрофы. Указанные обстоятельства обосновывают актуальность разработки научно-методических основ прогнозирования и предупреждения аварийности и травматизма в промышленности.

Принципы, на которых основывается предупреждение аварийности и травматизма в промышленности, можно определить из анализа деятельности Госгортехнадзора России как федерального органа исполнительной власти специально уполномоченного в области промышленной безопасности. В своей деятельности по профилактике аварийности и травматизма Госгортехнадзор России использует и методы прогнозирования аварийных ситуаций и осуществляет нормативное регулирование этой деятельности. Основными критериями, свидетельствующими о возможности наступления аварийной ситуации, являются нарушения правил и норм Госгортехнадзора России и других надзорных органов, а методами предупреждения аварий - меры, принятые по выявленным нарушениям. Последний тезис и определяет основную идею работы как системный подход к прогнозированию и предупреждению аварийности и производственного травматизма на основе разработки научно обоснованной системы нормативных документов различного уровня.

Научные разработки по проблемам безопасного развития техносферы в последнем десятилетии XX века сконцентрированы в Государственной научно-технической программе «Безопасность

населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска природных и техногенных катастроф». Здесь проводилось комплексное исследование межотраслевых проблем промышленной безопасности, включая разработку научных методов теории техногенных и природных катастроф, теории защиты и безопасности, переход к проектированию, созданию и эксплуатации потенциально опасных производств и объектов на базе новых критериев, методов и средств обеспечения безопасности, создание методов и средств оповещения, защиты и спасения людей, а также ведения восстановительных работ в зонах возникновения и развития катастроф, создание единой национальной, региональной и международной нормативно-законодательной базы по техническому, правовому, и экономическому регулированию вопросов безопасности, создание отдельной отрасли законодательства Российской Федерации в сфере промышленной безопасности. Руководителями этих работ являются выдающиеся ученые В.К.Фролов, Н.А.Махутов, Б.Е.Гельфанд, В.И.Осипов, В.Н.Кудрявцев, В.Н.Бурков, В.М.Матросов, Я.Д.Вишняков, Б.И.Черничко, Б.В.Замышляев, Ю.Г.Вишневский, М.П.Васильчук, В.Г.Иноземцев, Б.В.Гусев, Д.А.Ротатаев, А.Н.Проценко и другие.

Как отражение результатов работ по одному из направлений ГНТП «Безопасность» сформировано новое научное направление «промышленная безопасность», свидетельством чего является включение отрасли права «Промышленная безопасность» в Общеправовой классификатор отраслей законодательства и введение в Номенклатуру специальностей научных работников ВАК новой специальности - «Промышленная безопасность». Одним из результатов этих работ стало создание научно-методических основ прогнозирования и предупреждения аварийности и травматизма в промышленности, которые вынесены на защиту в диссертационной работе. В качестве результата разработок представлены предложения по системе нормативных документов, основанных на исследовании физических и химических процессов и моделей инициирования и развития аварий и катастроф, детерминированном и рисковом подходе к анализу опасных объектов и формулировке требований нормативных документов, на результатах расследования аварий и катастроф, контрольно-профилактической работы Госгортехнадзора России, изучении международного опыта по обеспечению промышленной безопасности.

Таким образом, целью настоящей работы является разработка научно-методических основ прогнозирования и предупреждения аварийности и производственного травматизма,

направленных на создание системы научно-обоснованных нормативных документов по промышленной безопасности.

При этом в диссертации решались следующие основные задачи:

- разработка принципов методологии прогнозирования и предупреждения аварийности и производственного травматизма;

- разработка предложений по совершенствованию системы расследования аварий и созданию базы данных по аварийности и травматизму;

- сбор и анализ данных по аварийности, травматизму и основным опасностям промышленных производств;

систематическое исследование механизмов и закономерностей горения и взрыва смесевых систем;

- исследование механизмов и закономерностей физико-химических процессов, определяющих инициирование и развитие аварий и катастроф и разработка методов оценки их последствий;

разработка методов анализа опасностей и риска промышленных объектов;

- анализ риска типичных опасных объектов;

- разработка предложений по критериям категорирования опасных объектов;

- разработка программы приведения отечественной системы подготовки и аттестации специалистов неразрушающего контроля в соответствие с европейскими нормами;

- разработка руководящих документов федерального и регионального уровней по системе норм и требований промышленной безопасности.

В работе использовался системный подход к решению поставленных задач, а также теоретические и экспериментальные методы исследований. В частности, при экспериментальных исследованиях процессов горения и взрыва применялся комплекс методик, включающий оптические, электромагнитные, пьезоэлектрические методы, а также метод следовых отпечатков. Для аналитических исследований использовались методы инженерного анализа и обобщений результатов исследований, содержащихся в соответствующей научно-технической литературе. Теоретические исследования проводились с помощью методов теоретического моделирования, а в необходимых случаях использовались методы экспертных оценок и статистики. Применяемые методы исследований позволили комплексно рассмотреть различные аспекты прогнозирования и предупреждения аварийности и травматизма.

Рис. 1. Методологическая и структурно-логическая схема исследования

Методологическая и структурно-логическая схема исследования, отражающая цели, задачи и полученные результаты приведена на рис. 1.

Информационной основой исследований являлись отечественные и зарубежные литературные, правовые, нормативные источники, материалы научно-исследовательских работ различных ВУЗов и НИИ по тематике промышленной безопасности.

Научная новизна диссертационной работы определяется следующими выносимыми на защиту результатами:

определена целевая функция прогнозирования и предупреждения аварийности и травматизма как научно-обоснованная система нормативных документов, регулирующих правовые, организационные, социально-экономические и технические аспекты безопасности производств, нарушение которых является параметром, определяющим приближение опасной ситуации;

- разработаны предложения по системе расследования аварий, сбора и анализа данных по аварийности и травматизму (САДАТ) и опасностям промышленных производств, позволяющие проводить эти работы на высоком научно-техническом уровне с использованием новейших достижений информатики и вычислительной техники;

- проведен сбор и систематическая обработка данных по аварийности и производственному травматизму на опасных промышленных объектах за 1991-1996 гг.;

- проведены систематические исследования критических условий инициирования, закономерностей распространения и структуры волны дефлаграции и неидеальной детонации смесевых систем и выявлено влияние взаимодействия продуктов газификации горючего и окислителя на параметры дефлаграции и детонации;

- разработаны предложения по анализу экономических последствий аварий и производственного травматизма;

- проведен анализ опасностей и рисков промышленных объектов, использующих большие количества аммиака, хлора,, а также при изготовлении порэмита и сделаны выводы по основным опасностям;

- на основе опыта риск-анализа конкретных производств и зарубежного опыта разработана методология анализа опасностей и риска;

- разработана концепция и система методик оценки возможных последствий аварий на промышленных объектах,

включающая методы определения фугасных, термических и токсических последствий;

- разработаны предложения по категорированию токсически опасных объектов;

разработаны предложения по категорированию взрывоопасных зон на нефтедобывающих платформах континентального шельфа России;

- разработаны предложения по созданию системы подготовки и аттестации специалистов неразрушающего контроля, соответствующей требованиям ЕЫ 473\М01ШТЕ8Т;

подготовлены Федеральные руководящие документы «Безопасность функционирования и развития

народнохозяйственных объектов и транспортных систем»;

- подготовлены предложения по нормативному обеспечению в проект концепции безопасности Москвы;

Практическая ценность работы заключается в:

- разработке системы методик оценки опасности;

- установлении принципов категорирования объектов по степени опасности;

- проведении риск-анализа конкретных производств;

- разработке предложений по созданию системы сбора и анализа данных по аварийности и травматизму;

- подготовке монографии «Аварийность и травматизм на опасных производственных объектах России»;

- разработке Федеральных руководящих документов.

Реализация работы. Основные научные и практические

результаты работы реализованы при разработке нормативных документов Госгортехнадзора России:

- «Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, подконтрольных Госгортехнадзору России» (утверждены постановлением Госгортехнадзора России от 17.11.95 №57);

- «Методические указания по проведению анализа риска опасных промышленных объектов» (РД 08-120-96);

«Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности»;

- «Порядок проведения технического расследования причин аварий и оформления акта технического расследования причин аварий» (проект);

- «Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей»;

- «Методика расчета геометрических характерных масштабов зон поражения по концентрациям и токсодозам при выбросах парожидкостной фракции хлора в страгифицирвоанную атмосферу»;

- «Методика расчета последствий аварийных взрывов крупных масс ВВ»;

- «Проект норм предельно допустимых объемов запасов опасных веществ на химически опасных предприятиях Москвы».

Достоверность полученных результатов обеспечивается корректностью постановки задач, использованием апробированных экспериментальных методов, достаточным объемом исходных статистических данных и экспериментальных исследований, положительными результатами использования разработанных предложений.

Работа выполнена в Институте химической физики АН СССР в соответствии с планами научно-исследовательских работ, проводимых- на основании Решений Президиума АН ССР РАН № 00163 от 27.08.76 г., РАН № 0055 от 11.04.79 г, РАН № 00122 от 05.07.79 г., РАН № 00201 от 28.10.80 г., РАН № 00166 от 30.06.81 г. и НТЦ «Промышленная безопасность» в соответствии с тематическими планами, утвержденными Председателем Госгортехнадзора России 12.05.92 г., 16.12.92 г., 31.01.1994 г., 12.01.1995 г., 03.01.1996 г., 19.12.1996 г., планами НИР Совета Безопасности Российской Федерации на 1994, 1995 и 1996 гг., а также в рамках Государственной научно-технической программы «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска природных и техногенных катастроф», Федеральной программы «Экологическая безопасность России» и Комплексной программы «Безопасность Москвы».

Личный вклад автора в выполнение работы заключается в разработке комплексных программ НИР с определением целей и постановке задач исследований, научных методов их конкретного решения, обработке результатов экспериментов, а также научно-методической координации НИР при межотраслевых исследованиях. При его непосредственном участии проведены экспериментальные и теоретические исследования, составлены алгоритмы и программы. Автор активно внедрял результаты разработок в практику.

Апробация работы. Результаты диссертации изложены в 51 работах. Они докладывались на ежегодных конкурсах научных работ, проводимых в ИХФ АН СССР (1980, 1982, 1985 гг.), на И, III и IV Всесоюзных совещаниях по детонации (Черноголовка, 1981 г.,

Таллинн, 1985 г., Телави, 1988 г.), на VII, VIII, IX и XI Всесоюзных симпозиумах по горению и взрыву (Черноголовка, 1983 и 1996 гг., Ташкент, 1986 г., Суздаль, 1989 г.), на Первом всесоюзном симпозиуме по макроскопической кинетике и химической газодинамике (Алма-Ата. 1984 г.), на VI Всесоюзной научно-технической конференции по взрывобезопасности (Куйбышев, 1984 г.), на Всесоюзных школах-семинарах «Фундаментальные проблемы физики ударных волн» (Азау, 1984 и 1987 гг.), на Ш Всесоюзной школе-семинаре по макроскопической кинетике, химической и магнитной газодинамике (Томск-Красноярск, 1990 г.), на Международном симпозиуме по химии ударных вйлн (V Всесоюзное совещание по детонации, Красноярск, 1991 г.), на Школе-семинаре по взрывным явлениям (Алушта, 1991 г.), На Международной школе-семинаре «Физика и газодинамика ударных волн» (Минск, 1992 г.), на Национальном семинаре по управлению промышленной безопасностью (Москва, 1993 г.), на Конференции РСЧС (Суздаль, 1993 г.), на Втором и Третьем Российско-норвежских семинарах «Безопасность и надежность сложных технических систем» (Трондхейм, 1994 г., Санкт-Петербург, 1996 г.), на НТС МЧС России (1995 г.), на ХШ Всероссийской научно-практической конференции «Пожарная безопасность-95» (ВНИИПО МВД России, 1995 г.), на Научно-практической конференции «Спасение, защита, безопасность - новое в науке, технике, технологии» (Москва, 1995 г.), на Международной конференции «Риск: наука, обучение, рынок труда» (Москва, 1996 г.), на Научно-практической конференции «Безопасность населения г. Москвы и меры по снижению риска от чрезвычайных ситуаций» (Москва, 1997 г.), на ХШ Международной конференции «Уравнения состояния вещества» (Терскол, 1998 г.), на Семинаре руководящих работников Госгортехнадзора России по надзору в химической и нефтеперерабатывающей промышленности (Воскресенск, 1994 г.), на Семинаре «Безопасность производства на объектах нефтегазовой промышленности, подконтрольных Госгортехнадзору России» (Туапсе, 1995 г.), на Школе-семинаре «Состояние безопасности на объектах нефтегазовой. промышленности, магистральных и внутрипромысловых трубопроводах, о лицензионной деятельности» (Железноводск, 1996 г.), на Семинаре руководящих работников округов Госгортехнадзора России по совершенствованию надзорной деятельности на предприятиях металлургии (Таганрог, 1997 г.).

основное содержание работы

Во введении обосновывается актуальность темы исследования, излагаются основные положения диссертации.

В первой главе рассмотрены принципы прогнозирования и предупреждения аварийности и производственного травматизма исходя из той роли, которую играет опасность промышленной деятельности в жизни общества. При этом роль промышленной безопасности определяется ущербом, который могут нанести промышленные аварии здоровью, имуществу и окружающей среде.

При рассмотрении проблем промышленной безопасности необходимо учитывать обстоятельства и причины фундаментального характера, связанные с развитием техносферы, а также обстоятельства, связанные с сегодняшним положением страны.

Условное деление проблем промышленной безопасности на правовые, организационные, экономические, научно-технические и социальные и их целенаправленная разработка позволили в короткие сроки добиться успехов в данной области науки.

Анализ ситуации показывает, что наиболее эффективным путем обеспечения промышленной безопасности является предупреждение аварийности, которое должно базироваться на научно-обоснованном прогнозе.

Госгортехнадзор России в процессе своей деятельности по профилактике аварийности и травматизма использует методы прогнозирования аварийных ситуаций и осуществляет нормативное регулирование в этой области. При этом показателями, свидетельствующими о приближении аварийной ситуации являются нарушения правил и норм, а методами предупреждения аварий -меры, принятые по выявленным нарушениям.

Определены принципы, на которых строится разработка научно-методических основ прогнозирования и предупреждения аварийности и травматизма в промышленности, включающие:

- создание эффективной научно-обоснованной системы расследования аварий, сбора и анализа данных по аварийности и травматизму;

- исследование закономерностей и механизмов физико-химических процессов, определяющих инициирование техногенных катастроф, ход и последствия аварий;

- создание моделей аварийных процессов;

- категорирование промышленных объектов и производств по результатам анализа опасностей как разрешение коллизии между

вероятностным и детерминированным подходом к обеспечению промышленной безопасности;

- учет международных норм и требований при разработке нормативной документации;

- реализация в нормативных документах новейших научно-технических разработок в области прогнозирования и предупреждения аварийности и травматизма. Последний принцип является одновременно одной из основных задач работы на пути решения проблем промышленной безопасности.

Вторая глава посвящена созданию научно-методических основ расследования аварий и создания баз данных по аварийности и травматизму.

Одним из путей уменьшения количества аварий в промышленности является исследование причин предыдущих инцидентов и использование полученной информации для превентивных мер против их повторения. Эти обстоятельства обуславливают необходимость создания баз данных по инцидентам в промышленности. Особую остроту проблеме придает необходимость проведения анализа риска опасных производств.

Проведен анализ статистических данных, характеризующих состояние промышленной безопасности в стране. Проведено сравнение с данными других стран основных показателей, характеризующих состояние аварийности и травматизма, включая данные об экономических последствиях инцидентов. Выработаны предложения в нормативный документ по оценке экономического ущерба от аварий как адитивной величины потерь национального богатства из-за отвлечения ресурсов на компенсацию последствий аварий, потерь на восстановление природных ресурсов, потерь в результате простоя объекта в результате аварии и социально-экономических потерь при травмировании людей. Предложена дополнительная форма статистической отчетности, характеризующая потенциальную угрозу промышленных объектов для населения и окружающей среды.

Проведен анализ существующих банков данных по инцидентам в промышленности. Разработана структура межотраслевого банка данных САДАТ (Сбор и Анализ Данных по Аварийности и Травматизму). В САДАТ инцидент описывается с помощью систем показателей плюс текстовой информации. Структура данных, описывающих инцидент, содержит универсальную систему показателей, общую для отраслей промышленности (вид инцидента, вид выполняемой работы, общая причина инцидента, опасный фактор, вид травмы и т.д.), и

отраслевые системы показателей, учитывающие специфику отраслей. Разработаны системы показателей и созданы базы данных по аварийности и травматизму в химической, нефтедобывающей и металлургической отраслях промышленности.

Проведен сбор и анализ данных по аварийности и травматизму на поднадзорных Госгортехнадзору России объектах. Подготовлена монография, включающая краткое описание существующей системы расследования инцидентов и сбора данных. Приведено описание 2320 аварий и аварийных происшествий, в которых травмировано 1073 человека, а также 2315 случаев травматизма, не связанных с авариями, и проведен первичный анализ данных. Все дальнейшие работы в диссертации сопровождаются анализом данных по аварийности.

Выполнен анализ систем сбора, учета и анализа данных по авариям и надежности оборудования. Показано, что основой для системы сбора данных об авариях могут служить материалы расследования. Для этого необходимо переработать акт расследования аварии (или разработать карточку учета аварии) таким образом, чтобы он совмещал в себе функции формы учета аварий, необходимой для заполнения банка данных САДАТ. Информационные показатели в акте расследования должны совпадать с универсальной и отраслевой системами САДАТ.

Разработан проект акта расследования и карточки учета аварий в виде формы для сбора и учета данных по авариям. Акт расследования приспособлен для компьютерной обработки с целью создания межотраслевого банка данных по аварийности промышленных объектов. В форме использована система показателей САДАТ с добавлением сведений, касающихся: количеств и свойств опасных веществ, участвующих в аварии; уточнения режимов и сроков работы оборудования, причастного к аварии; определения поражающих факторов при аварии; выяснения причин и обстоятельств возникновения и развития аварийной ситуации.

В качестве методической основы для сбора и статистического анализа надежности оборудования рекомендуется использовать положения ГОСТ 12.1.004-91 "Пожарная безопасность". Создан проект формы учета отказов оборудования на объектах, подконтрольных Госгортехнадзору России.

Проанализированы нормативные документы,

регламентирующие проведение расследования аварий в промышленности и разработан проект методических рекомендаций по проведению расследования аварии в народном хозяйстве.

Методические рекомендации носят межведомственный характер и могут быть распространены на химически и взрывопожароопасные объекты промышленности, транспорта и коммунального хозяйства, а также на электростанции, сети и энергосистемы.

В третьей главе представлены результаты исследования горения и взрыва смесевых систем. Интерес к таким исследованиям с точки зрения промышленной безопасности обусловлен следующими обстоятельствами. Во-первых, самые разрушительные катастрофические взрывы связаны с веществами, которые не относятся к взрывчатым. Во-вторых, используемые при взрывных работах взрывчатые вещества являются смесевыми по своей сути и обеспечение безопасности работ с ними зависит от понимания критических условий распространения детонации в смесевых системах. В третьих, высокоплотные системы на основе ПХА и полимерного горючего (в том числе с добавками мощных ВВ) могут рассматриваться в качестве модельных смесевых твердых ракетных топлив (СТРТ). Поэтому изучение их детонационной способности представляет практический интерес с точки зрения обеспечения взрывобезопасности производства и эксплуатации СТРТ. В четвертых, неидеальная детонация высокоплотных смесевых систем аналогична низкоскоростной детонации (НСД) мощных бризантных ВВ. В обоих случаях близки скорости процесса, далекие от идеальных, когда в детонационной волне выделяется малая (порядка нескольких процентов) доля энергии ВВ. Низкоскоростная детонация мощных ВВ интересна как стадия перехода от относительно безобидного с точки зрения безопасности горения ВВ к разрушительной детонации. С научной точки зрения детонация смесей окислитель - инертное горючее представляет интерес ввиду отсутствия единого взгляда на роль химического взаимодействия компонентов в детонационной волне. Эксперименты, проведенные в основном с низкоплотными зарядами, указывают на существенное влияние взаимодействия компонентов на детонационные характеристики смесевых составов. Расчеты, проведенные для высокоплотных смесей, показывают, что согласие с экспериментом по критическим диаметрам и • параметрам детонации смесевых твердых ракетных топлив можно получить, пренебрегая диффузионным взаимодействием компонентов.

Проведены систематические исследования критических условий инициирования, закономерностей распространения и структуры волны дефлаграции и неидеальной детонации смесевых систем и индивидуальных ВВ (в основном смеси перхлорат аммония (ПХА)/полиметилметакрилат (ПММА), дымный и

пироксилиновые пороха, тэн) и выявления влияния взаимодействия продуктов газификации горючего и окислителя на параметры детонации.

Анализ данных по исследованию детонации смесей окислитель - инертное горючее и слабых индивидуальных ВВ позволил выделить характерные черты, отличающие эти взрывчатые вещества (так называемые ВВ группы II) о мощных индивидуальных ВВ (ВВ группы I). Это прежде всего увеличение критического диаметра детонации ВВ группы II с ростом плотности. Однако исследования в области высоких и низких плотностей зарядов проводились в большинстве случаев независимо и на разных системах. Это не позволяет выявить взаимосвязь между областями высоких и низких плотностей зарядов. Определенный разрыв наблюдается между экспериментальными данными и результатами теоретических исследований. Эксперименты, проведенные с высокопористыми зарядами, указывают на существенное влияние взаимодействия компонентов на детонационные характеристики смесей окислитель - горючее. Расчеты, проведенные для низкопористых смесей, показывают, что высокие значения критического диаметра детонации смесей можно получить, пренебрегая взаимодействием компонентов. Структура детонационной волны смесей группы II изучалась на составах с добавками мощных ВВ. Наличие мощных ВВ, во многом определяющих разложение компонентов, затрудняет получение информации о стадийности тепловыделения в детонационной волне смесевых ВВ.

Экспериментально исследована детонационная способность смесей ПХА/инертное горючее в широком диапазоне изменения плотности заряда, соотношения компонентов, размера частиц ПХА, природы горючего и добавок мощного ВВ (гексогена). В случае безоболочечных зарядов зависимость критического диаметра от плотности имеет обычный для смесей окислитель - инертное горючее вид: с1кр растет с увеличением плотности заряда. Отмечено уменьшение скорости детонации зарядов фиксированного диаметра при приближении к критическим условиям. Для зарядов в оболочке зависимость скорости детонации Б от относительной плотности 5 (отношение плотности заряда р к плотности заряда с нулевой пористостью) имеет три характерных участка: с увеличением 5 Б возрастает, достигает максимума, затем уменьшается и при высоких плотностях заряда О практически не зависит от 5. (номера кривых на рис. 2 соответствуют содержанию ПХА в смесях ПХА-ПММА 100, 85, 74, 53, 46 и 36 % соответственно). Переобогащение смеси

горючим приводит к снижению скорости детонации, смещению плотности, отвечающей максимальной скорости детонации, в сторону меньших значений р, и некоторому расширению диапазона плотностей, в котором наблюдается независимость D(p). В области высоких плотностей зарядов скорости детонации смесей с различным содержанием горючего и чистого ПХА являются близкими, а изменение дисперсности частиц окислителя и природы горючего не оказывают значительного влияния на скорость распространения детонации. Применение ультрадисперсного ПХА (УДП) при низких плотностях заряда расширяет концентрационные пределы в сторону смесей, переобогащенных горючим (детонационноспособными оказываются смеси УДП/ПММА 30/70).

5

4

3

2

i

°0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,д 0,9 ^

Рис.2. Зависимость скорости детонации смесей ПХА-ПММА с различным соотношением компонентов от относительной плотности. Заряды в оболочке.

В безоболочечных зарядах замена ПХА на гексоген увеличивает скорость детонации. Для высокоплотных (5 = 0,97) зарядов в оболочке замещение ПХА гексогеном до 10% не оказывает существенного влияния на скорость детонации (~2000 м/с). При

содержании гексогена выше 10% в зависимости от мощности инициирования наблюдаются участки низкоскоростной (-2000 м/с) и высокоскоростной (6200-6800 м/с) детонации.

Таблица 1

Критические давления инициирования и скорости распространения детонации в смесях ПХА-ПММА

Смесь Р, 5 Область Длитель- Ркр, Б, м/с

г/см3 плотностей ность входящей волны, мкс кбар

ПХА 0,96 0,49 1 12 14 2500

1,65 0,85 II 8 - -

1,65 0,85 II 16 15 1700

1,70 0,87 II 16 - -

ПХА/ПММА 85/15 0,90 0,51 I 16 8 3380

1,38 0,77 11 10 20 4300

1,40 0,79 11 20 18 4050

1,64 0,92 III 8 14 2130

1,64 0,92 III 16 13 2280

1,68 0,94 III 8 - -

1,68 0,94 III 16 - -

ПХА/ПММА 53/47 0,65 0,44 I 12 12 2460

0,65 0,44 I 18 11 2600

0,82 0,55 II 12 12 2960

1,21 0,81 III 10 14 1700

Изучены процессы инициирования смесей окислитель -инертное горючее (на примере дымного пороха ДРП-3 .и смесей ПХА/ПММА) и пироксилиновых порохов в широком диапазоне изменения плотностей заряда и соотношения компонентов смеси. Применяемая схема проведения опытов позволяла определять критические параметры инициирования смеси и следить за развитием процесса через радиальные отверстия в оболочке. Результаты экспериментов представлены в табл. I. В случае низкоплотных зарядов смесей окислитель - горючее критическое давление инициирования детонации меньше давления детонации для установившегося режима. Добавка горючего к ПХА снижает РкР, переобогащение смеси горючим несколько повышает его. В области плотностей зарядов смесей ПХА/ПММА, где скорость детонации

падает с ростом плотности, при давлениях инициирования меньше критических зафиксированы ускоряющиеся или затухающие в зависимости от плотности заряда низкоскоростные режимы, распространяющиеся на расстояние не менее 350 мм. Начальная скорость низкоскоростных режимов зависит от амплитуды и длительности инициирующей волны. Показано, что для высокоплотных зарядов значения Ркр близки к давлению детонации смесей окислитель - инертное горючее и не зависят от соотношения компонентов в смеси. На процесс инициирования высокоплотных (1,65 г/см3) зарядов ПХА существенное влияние оказывает длительность волны: волны длительностью 16 мкс и давлением выше 15 кбар инициируют детонацию, в то время как волны длительностью 8 мкс и амплитудой до 34 кбар не возбуждают детонацию.

Для выяснения механизма неидеальной детонации смесей окислитель - горючее проведено изучение структуры детонационной волны. Структура детонационной волны исследовалась электромагнитным методом (при этом применялись как безоболочечные заряды, так и заряды в неразрушающихся оболочках из нержавеющей стали) и методом следовых отпечатков. На основании измеренных профилей массовой скорости оценене скорость энерговыделения в детонационной волне. Анализ работ и специальные исследования показали, что электромагнитный метод измерения массовой скорости является корректным и надежным методом исследования структуры детонационной волны.

В условиях неразрушающейся оболочки проводились измерения профиля массовой скорости при стационарной детонации ДРП-3 с размером частиц 400-630 мкм (использовались заряды насыпной плотности). На основании измеренных профилей массовой скорости (скорости детонации 1020-1080 м/с, давления на фронте 4,5-4,6 кбар) рассчитывалась объемная скорость превращения вещества за фронтом волны. Расчет проводился в предположениях, что процесс является стационарным и одномерным, среда в зоне реакции является двухфазной, давление в твердой и газовой фазах одинаково, тепловой разогрев твердой фазы не учитывался, уравнение состояния газовой фазы в форме уравнения Нобеля-Абеля, уравнение состояния твердой фазы -ударная адиабата. Течение среды за фронтом описывалось двумя уравнениями неразрывности фаз, уравнением сохранения количества движения среды и уравнением сохранения энергии газа. Расчеты показали, что после первоначального подъема скорости энерговыделения в волне следует резкий спад, хотя доля

выгоревшего вещества в это время невелика. Наблюдаемый эффект объясняется погасанием пороха при падении давления в волне. Измеренный профиль массовой скорости при детонации ПХА со скоростью 3120-3140 м/с (давление на фронте 30-33 кбар) аналогичен профилю для дымного пороха. При этом состояние Чепмена-Жуге достигается через 4,5 мкс и в детонационной волне выгорает 75% вещества.

Полученные результаты по закономерностям распространения детонации в смесях окислитель - инертное горючее и структуре детонационной волны можно объяснить на основании концепции о стадийном характере тепловыделения при детонации смесевых систем, когда первая стадия тепловыделения связана с горением зерен ПХА, а вторая обусловлена взаимодействием продуктов газификации горючего и окислителя. Поле возможных плотностей зарядов и соотношений компонентов смеси ПХА/ПММА можно разделить на четыре области:

I - область зарядов, при детонации которых скорость растет с увеличением плотности, при этом скорость детонации близка к идеальной и в детонационной волне выделяется большая часть энергии. Как свидетельствуют следовые отпечатки, в этой области наблюдается гладкий детонационный фронт из-за неразрывности во времени двух стадий тепловыделения. Для детонации в этой области характерно малое время реакций и за доли мкс выделяется большая часть энергии. Критическое давление инициирования детонации таких составов меньше давления детонации. Качественно в этой области детонация смесей окислитель - инертное горючее подчиняется закономерностям, характерным для мощных индивидуальных ВВ.

II - область зарядов, скорость детонации которых уменьшается с ростом плотности. В этой области увеличение плотности приводит к уменьшению количества крупных пор в заряде, схлопывание которых обеспечивает необходимый для поджигания разогрев вещества. Уменьшением эффективной поверхности газификации компонентов и обусловлено замедление диффузионной части реакции. Реакции идет более медленно и времена реакции увеличиваются. При этом профиль массовой скорости, полученный в зарядах большего диаметра (рис. 3), позволяет говорить о двух стадиях тепловыделения в детонационной волне, существенно разделенных по времени. Неустойчивостью второй стадии, связанной с диффузионным взаимодействием продуктов газификации, и объясняются пульсации на следовом отпечатке (рис. 4). В этих условиях следовой отпечаток, соответствующий

детонации чистого ПХА, гладкий. О большом времени реакции в этой области говорит зависимость начальной скорости низкоскоростных режимов не только от амплитуды инициирующей волны, но и от ее длительности. Время спада давления за фронтом волны оказывает существенное влияние на долю выделившейся в волне энергии. Отставанием второй стадии тепловыделения при увеличении размера частиц можно объяснить факт инициирования низкоскоростного процесса при возбуждении детонации короткими ударными волнами, амплитуда которых превосходит Ркр.

Рис. 3. Осциллограмма профиля массовой скорости стационарной детонации стехиометрической смеси ПХА-ПММА в заряде диаметром 80 мм и плотностью 1,55 г/см3

III - область зарядов, скорость детонации которых практически не зависит от плотности. Здесь при детонации выделяется лишь малая доля энергии и в этом отношении детонация существенно неидеальна. Детонационный фронт устойчив, что обусловлено только короткой первой зоны реакции, связанной с горением зерен ПХА. Об этом же свидетельствует сближение скоростей детонации смесей с различным соотношением компонентов со скоростью детонации чистого ПХА. При приближении к критическим по плотности условиям

распространения давление инициирования детонации приближается к давлению детонации. В этом случае скорость процесса определяется количеством ВВ, нагретого при ударном сжатии. В дальнейшем, по-видимому, наблюдается погасание очагов реакции, которое зависит от скорости спада давления за фронтом волны. Отсюда критические по длительности волны условия инициирования детонации смесей окислитель - горючее. Как показали исследования на пироксилиновых порохах, характер низкоскоростных процессов существенно зависит от удельной поверхности ВВ.

IV - область, где заряды не детонируют.

Рис.4. Следовые отпечатки на свинце при детонации смеси ПХА/ПММА 74/26. Относительные плотности зарядов 0,44 (а), 0,57 (б), 0,66 (в) и 0,79 (г). Направление распространения детонации снизу вверх.

В четвертой главе изучена структура волны и детонационная способность насыпных (плотностью 850-950 кг/м3) и прессованных зарядов пироксилиновых порохов, заключенных в бумажные и прочные стальные оболочки. Применялись серые, флегматизированные и бронированные пороха. Исследовано влияние свойств оболочки, метода инициирования и размера зерна порохов на параметры детонации. В качестве объекта исследования выбраны одноканальные в форме цилиндрических гранул нефлегматизированные пироксилиновые пороха ВУ, ВТ, ВТМ, 4/1 и 15/1. Данные по детонации пироксилиновых порохов крайне ограничены, но имеют большое практическое значение в плане обеспечения взрывобезопасности производства, транспортировки и хранения этих материалов.

Инициирование детонации осуществлялось ударными волнами различной амплитуды, вводимыми через инертную преграду, а также методом "взрывного инициирования", когда для возбуждения детонации использовались тонкие слои эластичного ВВ (ЭВВ), контактирующие, с одной стороны, непосредственно с порохом, а с другой - со свободно вставленной в канал оболочки дюралюминиевой заглушкой. Скорость распространения процесса измерялась с помощью фоторегистратора ЖФР-3, либо ионизационных датчиков и с использованием световолоконной методики. Определены параметры, характеризующие детонационную способность мелкозерненных пироксилиновых порохов для насыпных зарядов в бумажных и прочных стальных оболочках. Критические диаметры нормальной и низкоскоростной детонации увеличиваются с увеличением размера зерна. Критические давления инициирования нормальной и низкоскоростной детонации не зависят от размера зерна в исследованном диапазоне его изменения. Показано, что как в бумажных, так и в прочных стальных оболочках низкоскоростные процессы (даже будучи нестационарными) могут распространяться на большие расстояния с практически постоянной по длине скоростью. При этом характер развития НСД зависит от размера гранул и флегматизации поверхностного слоя (увеличение размера зерна и флегматизация поверхности замедляют развитие процесса). Для пороха 4/1 в прочной стальной оболочке внутренним диаметром 15 мм скорости процессов определяются условиями инициирования. Полученные данные необходимо учитывать при моделировании этого сложного и во многом физически не совсем ясного процесса.

Изучена структура волны низкоскоростной детонации в насыпных зарядах пироксилиновых порохов в условиях ударноволнового и взрывного инициирования и в условиях НСД как стадии перехода конвективного горения в детонацию. Показано, что для рассмотренных систем время нарастания давления до максимального значения составляет десятки мкс. Уменьшение размера частиц при сопоставимых значениях скорости распространения НСД и максимального давления во всех случаях приводит к увеличению времени достижения максимального давления. В случае перехода горения в низкоскоростную детонацию время достижения максимального давления больше, чем в случае взрывного инициирования НСД. Одновременные измерения давления (с помощью пьезодатчика) и массовой скорости (электромагнитным методом) показали, что датчики пишут практически синхронно, хотя пьезодавление и превышает уровень гидродинамического давления. Перед началом резкого подъема давления (или массовой скорости) отмечались длительные пульсации давления, которые можно связать с фильтрацией газовых продуктов через каркас твердых частиц. Во всех случаях фронт давления отстает от фронта свечения, что согласуется с представлениями об опережающей фильтрации газовых продуктов при распространении НСД в высокопористых зарядах зерненых порохов.

Изучение динамики разлета стальной оболочки при распространении НСД в прессованном тэне со скоростью 2600 м/с позволило оценить давление в волне на уровне 18 кбар. Полученный расчетный профиль характеризуется медленным спадом по сравнению с профилем давления, полученным в насыпных зарядах взрывчатых веществ.

В пятой главе проведен анализ существующих подходов к анализу риска в нашей стране и за рубежом и сформулированы принципы нормативного обеспечения процедуры оценки опасности.

Предложена блок-схема методологии анализа риска аварий сложных технических систем (рис. 5), включающая этапы идентификации опасности, изучение условий реализации опасностей, анализа последствий, получения вероятностных оценок риска, анализа и выработки рекомендаций по управлению риском. В соответствии с блок-схемой определена структура информации, необходимой для проведения количественной оценки риска и сформулированы требования к сведениям, входящим в информационные блоки.

Рис. 5. Блок-схема метода анализа риска промышленных аварий.

Представленная методология анализа риска использована при разработке нормативных документов по проведению анализа риска опасных производственных объектов, а также при разработке методик оценки последствий аварий и анализе опасности конкретных производств. Опыт оценки риска при разработке деклараций безопасности показал, что эта деятельность может успешно осуществляться при наличии разработанной нормативной базы. Проведена оценка состояния и возможностей применения на практике существующих методов расчета степени риска аварий на потенциально опасных промышленных и транспортных объектах. Имеющаяся нормативная база оценки последствий промышленных аварий и катастроф не соответствует требованиям практики и возможностям, которые предоставляет современный уровень развития науки. При разработке нормативных документов необходимо учесть зарубежный опыт оценки опасности. При этом основу нормативной поддержки процедуры оценки опасности составляет система методик по оценке последствий аварий на промышленных объектах. Система методик должна описывать всевозможные пути протекания аварийного процесса и определять алгоритм расчета при различных сценариях аварии, а сами методики могут давать метод расчета только отдельных стадий аварии. При таком подходе можАо подробно охватить различные сценарии аварий на конкретном объекте ограниченным числом методик, к которым должны быть предъявлены жесткие требования по области их применения и по их точности. Собственно разработка алгоритма, описывающего стадии аварий, и выработка требований к методикам по отдельным стадиям аварийного процесса, и составляют основную задачу при разработке системы методик. Определяются данные из результатов расследования аварий и экспериментальных исследований по моделированию процессов, необходимые для обоснования методик. Далее должны разрабатываться и утверждаться отдельные методики. Задел для таких разработок обеспечен существующими моделями, описывающими стадии аварийного процесса.

При разработке системы методик оценки последствий аварий необходимо рассмотреть возможность использования зарубежного опыта. При этом речь может идти как об использовании применяемых подходов, так и об использовании имеющихся методик оценки последствий аварий. Использование имеющихся зарубежных методик затруднено по нескольким причинам. Во-первых, в связи с отсутствием всей необходимой документации нет полного представления об используемых методиках. Дело в том, что

системы методик являются основами для разработанных компьютерных экспертных систем по анализу опасности. Поэтому распространение в нашей стране получили компьютерные коды, сделанные на основе этих методик. Во-вторых, системы методического обеспечения в разных странах различны и для правильного выбора необходимо полное представление о них и их тщательное изучение. В третьих, даже для имеющихся методик нет информации об их обоснованности. Каждая методика является результатом научных исследований, о промежуточных этапах которых сведения отсутствуют. И в четвертых, в связи с развитием методического обеспечения оценки последствий аварий за рубежом и в силу указанных выше причин создается опасность отставания и слепого следования западным образцам.

В нашей стране имеется достаточный научный потенциал для разработки методик оценки последствий аварий. Главное состоит в объединении усилий специалистов и четкой постановке задач перед каждой группой специалистов, исходя из концепции методического обеспечения оценки опасности. Поэтому нужно разрабатывать собственную систему методик по оценке последствий аварий на промышленных объектах. При этом необходимо использовать весь имеющийся опыт в подходах к методическому обеспечению. А опыт этот состоит в том, что при разработке такой системы необходимо исходить из возможных сценариев протекания аварийного процесса и опираться на "экспериментальные данные" - результаты расследования аварий и результаты моделирования отдельных стадий аварийного процесса. В этом пункте взаимодействие и обмен информацией с зарубежными партнерами совершенно необходим, т.к. указанные "экспериментальные данные" являются гораздо более дорогостоящим продуктом, чем математические модели, описывающие эти явления.

Сценарий аварии представляет собой последовательность физических явлений, происходящих один за другим в результате аварийной ситуации. Каждому физическому явлению должна соответствовать своя методика расчета - элемент системы методик. Например, после образования отверстия в емкости с горючей жидкостью происходит истечение жидкости из емкости с образованием бассейна пролитого вещества. Затем, при соответствующих условиях жидкость испаряется и образуется облако воспламеняющегося газа. Это облако переносится ветром и рассеивается. При наличии источника поджигания может произойти взрыв неограниченного облака газа, который повлечет за собой фугасное и тепловое поражение близлежащих объектов. С другой

стороны, если воспламенение вещества происходит сразу после пролива, или жидкость недостаточно летуча, то произойдет пожар в бассейне пролитого вещества. Это вызовет только тепловое поражение. Рассматривая всевозможные пути, сценарии развития аварии, видно, что возможны разветвления путей и их пересечения, т.е. система методик должна давать возможность рассчитывать последствия аварий при реализации того или другого дерева событий на основе одного или нескольких корневых процессов.

Количество возможных сценариев аварии определяет число необходимых элементов системы методик. Например, в вышеприведенном примере можно выделить 6 таких элементов: истечение жидкости, испарение, рассеяние облака, взрыв облака, горение бассейна, тепловое и фугасное поражение. Деление сценария на элементы должно происходить на основе следующих принципов:

1) каждый элемент должен содержать в себе конкретное физическое явление, которое можно описать математической или эмпирической моделью.

2) элемент должен быть изолированным, готовым к использованию в других сценариях развития аварии. Например, элемент - тепловое поражение является следствием, как газового взрыва, так и горения бассейна. Поэтому не имеет смысла включать оценки теплового поражения в элементы для каждого из этих явлений, а выделить его в отдельный элемент. Этим же требованием обеспечивается взаимозаменяемость элементов. В зависимости от типа жидкости может происходить образование облака газа с нейтральной плавучестью, а может образовываться облако тяжелого газа. В обоих случаях для оценки рассеяния облака используются различные физические и математические модели. В то же время основные входные и выходные параметры этих моделей одинаковы. Поэтому оценка последствий может проводиться по одному и тому же сценарию, с использованием одних и тех же элементов (методик), за исключением методик, описывающих рассеяние, которые для каждого случая свои.

3) Возможность наличия нескольких методик, описывающих один и тот же процесс. Например, процесс рассеяния тяжелых газов можно рассчитать как по сложным трехмерным кодам, требующим несколько часов работы, так и по упрощенным эмпирическим моделям. В то же время входные параметры для этих моделей одинаковы. В зависимости от целей оценки, оперативности и точности в системе можно использовать тот или иной вид элемента.

Здесь существует возможность замены устаревшей методики новой, что не потребует переработки всей системы методик.

Таким образом, количество элементов должно быть не слишком большим, чтобы обеспечить целостность описания физических процессов, но и не слишком малым, чтобы обеспечить необходимую гибкость системы. При анализе конкретный выбор пути развития аварии зависит, прежде всего, от типа вещества и условий его хранения и эксплуатации. При этом иногда возможно несколько сценариев. Например, при выбросе тяжелых углеводородов возможно токсическое, тепловое и фугасное поражение. При оценке опасности в таких случаях определяются опасные зоны для каждого из этих сценариев, а затем определяется максимальный ущерб. Аналогичная ситуация возникает при рассмотрении смеси веществ. В этом случае оценка производится по свойствам основного компонента смеси или по свойствам наиболее опасного компонента смеси.

Отдельным вопросом в экспертную систему должны входить критерии поражения, которые в настоящее время определены, но существуют в основном в закрытой или иностранной литературе. Открытая регламентация критериев поражения для создания возможности расчета последствий аварий с учетом вероятностного характера поражения является составной частью работы по созданию системы методик.

При разработке системы необходимо учитывать, что современное развитие и распространение компьютерной техники позволяет широко использовать сложные по математическому аппарату методики, если для них созданы компьютерные коды. Данное обстоятельство позволяет отойти от принципа создания упрощенных методик с простыми расчетными формулами, что делалось ранее в интересах пользователя. Более того, система методик должна изначально быть нацелена на создание экспертной системы (одной или нескольких), которые позволят рассчитывать возможные последствия аварий, создавая таким образом основу для разработки планов ликвидации аварии и проведения аварийно-спасательных работ, а также на разработку компьютерных кодов развития аварий на отдельном производстве, что позволит проводить тренировку персонала и облегчит принятие решений во время аварийного процесса.

Таким образом, для разработки системы методического обеспечения прогнозирования последствий аварий в промышленности и на транспорте необходимо решить следующие задачи:

- разработать концепцию и структуру системы методик по оценке опасности;

- разработать перечень необходимых методик по оценке последствий аварий и катастроф;

- сформулировать требования к этим методикам;

- определить из результатов расследования аварий и экспериментальных исследований по моделированию процессов данные, необходимые для обоснования методик;

- провести регламентацию законов поражения;

- разработать методики в соответствии с перечнем и требованиями;

- принять разработанные методики в качестве нормативных документов;

- разработать компьютерную экспертную систему для анализа опасности.

Разработанная в соответствии с этими принципами система методик по оценке последствий аварий и катастроф должна послужить основой для разрабатываемых систем методик по оценке экономических, экологических и социальных последствий аварий и катастроф.

Разработку системы методик необходимо сосредоточить в едином центре, работающем в тесном контакте со всеми

специализированными надзорными органами, научными и проектными организациями.

В рамках реализации разработанной концепции создан ряд методик по оценке последствий аварий.

На основании модели распространения и дисперсии компактного паровоздушного облака в стратифицированной атмосфере с устойчивым профилем ветра разработана методика, предназначенная для прогностических оценок параметров эволюционирующего в атмосфере паровоздушного облака, позволяющая анализировать характеристики в зависимости от таких факторов, как параметры выброса, состояние атмосферы (устойчивость, влажность, профиль ветра), шероховатость подстилающей поверхности и другие. В качестве иллюстрации рассчитаны конфигурации зон поражения по смертельной, опасной и предельно-допустимой концентрациям, а также смертельной и пороговой токсодозам при мгновенных выбросах парожидкостной фракции хлора в атмосферу. Модель может быть использована для оценок последствий потенциально-возможных аварий, связанных с выбросами тяжелых (по отношению к воздуху) паров токсичных и пожаровзрывоопасных веществ. На основе модели разработана

согласованная Госгортехнадзором России Методика расчета геометрических характерных масштабов зон поражения по концентрациям и токсодозам при выбросах парожидкостной фракции хлора в стратифицирвоанную атмосферу.

При обосновании методов расчета параметров ударных волн при взрывах топливо-воздушных смесей учитывалось, что взрыв облака может протекать как в режиме детонации, так и в режиме горения (дефлаграции). Параметры генерируемых в этих случаях ударных волн могут существенно различаться. В качестве основных параметров воздушных ударных волн, определяющих поражающее действие, рассматривались величины избыточного давления и импульс фазы сжатия ударной волны. На основании анализа экспериментальных данных определяли энергетические зависимости параметров ударных волн от расстояния в случае датонации смеси. В случае дефлаграции облака топливо-воздушной смеси определение параметров ударных волн проведено с использованием безразмерных параметров, включающих в себя энергию смеси, видимую скорость пламени и степень расширения продуктов сгорания. При выборе ожидаемого режима взрывного превращения основными факторами являются геометрические характеристики окружающего пространства и свойства горючей смеси. Для построения экспертной таблицы, топлива, способные к образованию горючих смесей с воздухом были разделены на 4 класса по чувствительности к инициированию взрывных процессов. В качестве величины, характеризующей кинетические свойства смеси, был принят размер детонационной ячейки смеси стехиометрического состава. В связи с тем, что характер окружающего пространства в значительной степени определяет скорость взрывного превращения облака топливо-воздушной смеси и, следовательно, параметры ударной волны, геометрические характеристики окружающего пространства также разделены на четыре класса в соответствии со степенью их опасности. Заполнение экспертной таблицы, определяющей диапазон скоростей распространения режима взрывного превращения топливо-воздушной смеси, осуществлялось исходя из литературных данных, в соответствии с предложенной классификацией типов топлив, характеристик окружения и взрывных режимов. Выявленные закономерности легли в основу согласованной Госгортехнадзором России Методики оценки нагрузок, возникающих при воздействии взрывов топливо-воздушных смесей, алгоритм которой приведен на рис. 6.

Исходные данные: характеристики горючего облака TBC, агрегатное состояние TBC, средняя концентрадкя горючего ш смеси, С, стехи о метрическая концентрация горючего с воздухом, Се„ масса горючего » обаахе, М, удельная теалота сгорания горючего, q, информация об окружающей пространстве

Определение эф фектианого энергоэапаса i ьи ори С^С^, IfTpf Е=МtbCeJC,, ори Ct>Cm Пси расчете паоамегвоввзоыэа облаха. лежащего на ловеохности земли. величина эЗ>4отивного энекгозапаса удваиваете*

Определение ожидаемого режима азрыаного превращения Рлсчсг безразмерного р&сстояннл Rz-RJ(10E/Pv),,i Расчет параметрического расстояния Х-ЯоУЕ1'1

Определение размерных величин ДPsP,P0 и I« 100 mMPjaoE'fl/C«

Определена* дополнительш

т

inj^характеристик

ярша TBC

Параметры падающей волны при детонации облака газовой смеси (давление, импульс и длительность фаз сжатия и

разрежения)

1п(ЛР^Р.)=0,29»-2.0381лА+0,26(1лЛ)' и 1п<ЛР,Р,)—1,46-1.4021пХ+0,079(|пХ)' 1лЫЕш)=0 Л06+0,448иЛ-0,02«(1пХ)' и 1п(1.<Е"))=1,299+0,4121лХ.О,079(1пХ)> 1п(1./Еш)=-0,843-0,9321п>.-0.037(Ы1)' и 1п<1./Е">)=.0,873-1.25Ы.+0,132(11А)' Форма падающей волны с описанием фаз сжатия и разрежения

Декремент затухания КрО,889-0,3561пХ+0,105(1лА)3

Параметры отраженное »одни (Давление, импульс и длительность фаз сжатия н разрежения) Ь^йРц/Р»)—1,264-2,0561пХ+0,2Ц(Ю.)2 и 1л(ДР,Л>в)=-0,673-1,0431п>.+0,252(1п>.)2 1п('г^Е|Я>=-О,109+О,9831пХ.0,23(1и>.)1и 1п(<^Е">)=1,265+0,857Ьа-0,192(11Л)' 1па^Ега)=-0,01.1,0331пХ+(1,045(1пХ)! и ад,®«»)—ода.олбгшх-о.этопЧ1 Форыа отраженной водны с описанием фал сжатия н разрежения

ЛгурсиптятугянивУ 97Я-0 V

I

Оценка поражающего воздействия

Вероятность поарежедений стен помышленных зданий Рг/=5.0,261пУ/, где Y^=(I73QO/ДP)•■«+(290Л)**, Вероятноять разрушения промышленных зданий Рг^-5-0,221пУ}, где Уг=(40000/ДР)7-<+(4бОЛ)"-' Вероятность длительной потери упрялллеиостк у людей Рг;=5-5.741л\'.), где р+1 »3/ здесь р= I+ДР/Р0, £—Г/(Р0,/гт'/>>

Вероятность разрыла барабанных перепонок Рг*»-12,6+1,5241лДР Вероятность отброса людей »одной Рггв5-2,441п'УяГде'У;=7,38 10-7ДР-И,3 109/ДР1

Рис. 6. Алгоритм расчета последствий аварийных взрывов топливно-

воздушных смесей

Исходные данные тип ВВ, тип района, тип грунта я основании, масса ВВ (т1в , хт), глубина заложения заряда (Н, м), расстояние от места «рыв а до точки о пред мен ил сейсмического действия (К. хм).

\

Тротил о вый эквивалент: <î=mBi Чд/Чт-

Вариант 1.

_У_

Имеете* только общее геологическое описание района, включающее характеристику верхнего слоя в местах расположения населенных пунктов и объекте».

_$_

Ближняя зона (И< 10-30 км). Район I. ит =их *2'0 [см/с], 1=0,2-0,3 И Район 2а, ит=их = 15Я[ [см/с], Т=0,1-0,3 [с] Район 26. ит =301*| -!'6[см/с], Т«0.2.0,4 [с] Район 3. ит | *'-8 [см/с], Т=0,1-0.3 [с]

Район 4. ит =их =605*.! ','8 [см/с), Т»0,2-0,б [с) [кмЛо-1/3]

Дальняя зона (Я >10-30 км). Данные по взрыву 10 кт: Район 1. Цт =их =1,6Я*1'25 [смУс],Т=0,2-0,в [с] Район 26. Значение определяется экспериментальному графику

Т—0,2-0,6 [с]

Район 3. ит»иха35Я,1'351см/с)| Т=0,2-0,б [с] Район 4. ит «их ^гООЯ*1-6 [см/с], Т=0,5-0,9 [с] Для любых взрывов:

ит=и4 = иц>(чА!>)0'7И

Экспериментальные данные: Uso.bl- <- Вероятность повреждения зданий: / ,2 ■тИ*'"* -00 raet = igtum/u50)bt: bt »I/o.

Параметры разрушений

Рис 7. Алгоритм расчета сейсмического действия крупномасштабных взрывов конденсированных ВВ

На основе анализа материалов, полученных в разное время при исследовании параметров факторов, действующих при крупномасштабных взрывах, получены характеристики распределений, описывающих вероятность последствий воздействия взрыва на конкретные объекты. Эти характеристики позволяют решать различные задачи, связанные с оценкой ущерба и степени риска при взрывах. Полученные зависимости и алгоритмы расчетов поражающих факторов реализованы совместно с Институтом динамики геосфер РАН в Методике расчета поражающего действия крупномасштабных взрывов конденсированных ВВ. На рис. 7 представлен пример алгоритма расчета сейсмического действия взрыва.

Проведен анализ основных опасностей при использовании аммиака на объектах народного хозяйства. Всестороннее рассмотрение взрывных и точсических характеристик аммиачно-воздушных смесей показало, что смеси аммиака способны взрываться в технологическом оборудовании при повышенном начальном давлении и высокой температуре(>50С). Случаев взрывов облаков аммиака в открытом пространстве не известно и возможность объемного взрыва аммиака в этих условиях не следует учитывать при анализе опасностей. Существующие нормативы обеспечивают достаточные меры промышленной безопасности по предотвращению или ослаблению последствий горения аммиака в производственных помещениях. Учет особенностей горения аммиака является основой для смягчения принятых мер безопасности. Основные поражающие факторы при авариях с аммиаком связаны с токсичностью аммиака. Для холодильно-компрессорного цеха АОЗТ «Москворецкое», на котором сосредоточено 142 т аммиака, проведена оценка риска поражения персонала. Полученное значение крупномасштабных отказов основного технологического оборудования примерно соответствует 1 аварии за 50-70 лет. С учетом исходной неопределенности в уровнях отказов основного технологического оборудования оценка риска проведена для верхних (консервативных) и нижних доверительных интервалов, что по значению среднего индивидуального риска для персонала АОЗТ составляет 1,5*10'3 в год и 1,5*10'4 в год соответственно. Полученные значения индивидуального риска примерно одного порядка с уровнями риска на химических предприятиях, использующих в своих технологиях большие объемы токсических веществ. Уровень риска, соответствующий территории АОЗТ, распространяется на районную котельную и склады, а для других предприятий меньше на порядок

Рис. 8. Территориальное распределение индивидуального риска для работающих в одну смену на АОЗТ "Москворецкое".

1,2,3 - холодильники; 4-25 - производственные цеха и объекты; 26 - убежище; 27 -пивзавод; 28 - рыбокомбинат; 29 - молокозавод; 30,32 - фабрика "Новая Заря"; 31 - УРС; 33 - в/ч; 34 - завод электропечей; 35 - склады "Мосгорснабсбыта"; 36,37 - институт онкология; 38 - автобаза; 39 - склада; 40 - районная котельная; I - гидранты; II - трубопроводы с аммиаком.

величины по сравнению с уровнем для персонала АОЗТ "Москворецкое» (рис. 8). С точки зрения вклада в уровень риска основную опасность для предприятия представляют системы надземных трубопроводов, что предполагает проведение контроля за их техническим состоянием и режимом эксплуатации с целью предотвращения крупномасштабных утечек. Наиболее крупный выброс аммиака (50 т) возможен при полном разрушении 16-ти линейных ресиверов, что может произойти лишь в результате принципиально маловероятной аварии. В результате такой аварии будет заражена территория площадью 4 кв.км, смертельной опасности могут подвергнутся до 500 человек. В результате аварий, связанных с разрушением линейных ресиверов и трубопроводов аммиачных установок может произойти выброс от 12 до 25 т аммиака. При этом могут пострадать до 20 тыс. человек, из них смертельные поражения могут получить до 30 человек из персонала АОЗТ "Москворецкое".

В плане реализации методологии анализа риска проведена оценка опасностей и риска взрыва при производстве порэмита. Оценка проведена в том объеме, который оказался доступным при современном состоянии знаний о физических условиях реализации опасностей и отказах (неполадках), присущих производству эмульсионных ВВ. Наибольшие трудности при анализе были связаны с отсутствием количественных сведений о зарождении очага разложения (горения) и переходе горения во взрыв (детонацию) в эмульсии, а также с ограниченностью и низкой надежностью ряда данных по отказам и неполадкам оборудования. Проведены оценки вероятности головных (и промежуточных) событий, выполненные в соответствии с принятыми сценариями развития аварии с использованием деревьев неполадок. Показано, что вероятность взрыва в аппарате эмульгирования составляет 3,7 10"м в час или около 10'7 в год, причем вклад различных факторов (механические неполадки, кавитация, нагрев внешними источниками) достаточно близок. Полученная величина означает высокий уровень взрывобезопасности аппарата, что отражает прежде всего низкую восприимчивость эмульсин к возможным аварийным воздействиям и отсутствие в производстве легковоспламеняемых материалов. Близкие по порядку величины вероятности аварийных ситуаций получены и для других узлов производства, например, для элеватора аммиачной селитры, узла приготовления смеси мазут-эмульгатор. Несколько худший результат получен при оценке вероятности возникновения аварии в героторном насосе (3 10"8 в час), что служит подтверждением

рекомендаций экспертов, сделанных после взрыва на предприятии Ураласбеста в 1990 году. Анализ показал, что схематизация возможных сценариев аварий в виде деревьев неполадок создает хорошую основу для решения ряда практических проблем путем сравнительного анализа различных схем производства. Уточнение вклада некоторых факторов и получение более надежной информации по вероятностям базовых событий позволит значительно повысить достоверность количественных оценок.

В шестой главе рассмотрены вопросы реализации в нормативных документах рискового подхода к обеспечению промышленной безопасности через категорирование опасных производств и объектов. Для проблем промышленной безопасности вопрос категорирования опасных производств и объектов, необходимого для установления более жестких требований к более опасным объектам, определения размера страховых ставок, определения требований к используемому оборудованию, требований к подготовке персонала и т. д., является ключевым. Обычно для решения конкретных вопросов обеспечения безопасности применяются конкретные подходы к категорированию. Первый и самый распространенный подход к определению опасности объекта основан на количестве обращающегося на объекте вещества. На этом подходе основано определение опасных объектов в Директиве Севезо, Конвенции ООН о трансграничном воздействии промышленных аварий, Федеральном законе «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Требования, предъявляемые к системам управления производств, противоаварийной защиты объектов, методам контроля, используемым материалам, оборудованию, арматуре, сигнализации, электрооборудованию, вентиляции, водопроводу, обслуживанию и ремонту в Общих правилах взрывобезопасности для пожароопасных производств зависят от энергетических показателей взрывоопасности технологических объектов (стадий, блоков). Нормы государственной противопожарной службы МВД предназначены для установления категорий помещений и зданий по потенциальной взрывопожароопасности с учетом характеристик и количеств обращающихся в них горючих материалов. В Правилах устройства электроустановок (ПУЭ) классифицируются взрывоопасные помещения и пространства. Основным критерием категорирования в этом случае является возможность образования взрывоопасной смеси при нормальных режимах работы, или только в результате аварий и неисправностей. Классом взрывоопасной зоны по ПУЭ

определяется выбор электроустановок, которые можно использовать в этих зонах. Классификация объектов по химической (токсической) опасности определяется по количеству населения, попадающего в зону возможного заражения СДЯВ при аварии. Под зоной возможного химического поражения понимается площадь круга с радиусом, равным глубине зоны поражения. Расчет глубины зоны поражения проводится по методике "ГО". Анализ указывает на необходимость разработки и внедрения в нормативную систему более точных методик оценки опасности, учитывающих реальные условия развития аварий с учетом вероятности воздействия поражающих факторов на персонал, население, материальные объекты и окружающую природную среду.

Применение более точных методик определения последствий возможных аварий продемонстрировано на примере разработки проекта норм предельно допустимых объемов запасов химически опасных веществ на предприятии. За основу бралась концепция, базирующаяся на определении таких норм запасов, при которых зона смертельного поражения не выходит за пределы расстояний порядка 1000 м, определяемые как безопасные. Расчеты с использованием различных методик оценки опасности показали, что такие нормы запасов для аммиака и хлора хорошо согласуются с верхним порогом из Директивы Севезо. При этом нижний порог по количеству хранящегося вещества из Директивы согласуется количеством вещества, для которого зона поражающего действия при аварии не выходят за пределы безопасных расстояний. На этом основании сделаны предложения о введении нижнего порога как предельного количества вещества на опасном объекте Москвы, наличие которого является основанием для разработки декларации безопасности.

В целях гармонизации требований российских и зарубежных нормативных документов, касающихся категорирования взрывоопасных зон на объектах нефтегазодобывающей промышленности, проведен анализ принципов классификации в этой области. Показано, что как в России, так и за рубежом, определение взрывоопасных зон носит вероятностный характер, принципы построения классификаций зон идентичны. В зарубежных нормативах при классификации взрывоопасных зон по классам идет более подробное описание объектов нефтяной и газовой промышленности, в отличие от российских правил, где были представлены лишь 14 типичных групп для всех объектов. Сходство зарубежных классификаций заключается также в том, что взрывоопасная область вокруг объекта, как правило, представляет

совокупность нескольких зон различных классов, в то время как в России каждому объекту нефтяной и газовой промышленности соответствует одна конкретная зона, за рубежом взрывоопасные зоны являются составными величинами. Кроме того, в зарубежных нормах при классификации больше внимания уделяется вентиляции. Результаты анализа были использованы для обоснования сопоставления классов взрывоопасных зон в Правилах безопасности в нефтяной и газовой промышленности.

В седьмой главе рассмотрены вопросы, связанные с необходимостью проведения в настоящее время проверки большого числа оборудования и установок, чей срок службы превышает нормативно определенный период. В этой ситуации необходимы методические документы по определению ресурса безопасной эксплуатации объектов, с одной стороны, и квалифицированные специалисты для диагностирования - с другой.

По первому вопросу была реализована в нормативный документ Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, подконтрольных Госгортехнадзору России разработанная на вероятностном подходе методология определения остаточного ресурса. При этом в качестве базовой модели использован подход, основанный на принципе «безопасной эксплуатации по техническому состоянию», согласно которому оценка объекта осуществляется по параметрам технического состояния, обеспечивающим его надежную и безопасную эксплуатацию согласно нормативно-технической и (или) конструкторской (проектной) документации, а остаточный ресурс - по определяющим параметрам предельного состояния. В качестве последних принимаются параметры, изменение которых (в отдельности или в совокупности) может привести объект в неработоспособное или предельное состояние.

Повышающийся уровень требований к специалистам неразрушающего контроля поставил задачу о совершенствовании системы их подготовки и аттестации. Анализ существующей ситуации в России показал, что из всех систем аттестации международным требованиям ЕЫ 473 в наибольшей степени соответствует система аттестации, описываемая правилами Госгортехнадзора России. На этом основании был разработан , проект создания Российской системы аттестации специалистов, соответствующей требованиям европейского стандарта ЕМ 473. В проекте должны быть решены следующие задачи: установлена четкая линия ответственности между правительством, независимыми органами аттестации (НОА) и экзаменационными

центрами (ЭЦ); установлен действующий независимый орган аттестации; определены требования к экзаменационным центрам и руководящие документы для них; подготовлен для работы в НОА и ЭЦ ключевой персонал; создана система подготовки операторов неразрушающего контроля. Проект охватывает пять самых общих методов неразрушающего контроля: ультразвуковой, радиационный, магнитных частиц, проникающий и вихретоковый. При решении поставленных задач создан независимый органа аттестации, проведено обучение и проверка ключевого персонала, созданы российские экзаменационные центры и центры обучения. Созданная система полностью соответствует требованиям европейских стандартов.

В восьмой главе рассмотрены подходы к разработке систем нормативных документов нового уровня. Это Федеральные руководящие документы, представляющие собой совокупность руководящих положений по вопросам безопасности. Принцип реализации научных разработок в нормативных документах, как одно из базовых направлений создания научно-методических основ предупреждения аварийности и травматизма в промышленности, был принят ГНТП «Безопасность» при разработке Федеральных руководящих документов, затрагивающих в комплексе все базовые вопросы обеспечения безопасности. Разработка Федеральных руководящих документов велась на основе изучения причин и условий возникновения и развития техногенных аварий и катастроф и существующей системы нормативно-правового регулирования безопасности, включающей отдельные конституционные положения и положения Концепции национальной безопасности, важнейшие законы, нормативные документы надзорных органов и ведомств, вплоть до нормативных документов предприятий. В структуру Федеральных руководящих документов входит раздел «Безопасность функционирования и развития

народнохозяйственных объектов и транспортных систем», содержащий принципы построения, структуру и пути взаимодействия в рамках одной системы нормативных документов по безопасности в промышленности и на транспорте.

Структурно Федеральный руководящий документ «Безопасность функционирования и развития

народнохозяйственных объектов и транспортных систем» состоит из четырнадцати разделов, содержащих общие положения, а также системы норм и требований безопасности для угольной промышленности, объектов машиностроительного комплекса, химических и нефтеперерабатывающих производств, объектов

металлургии, горнодобывающей промышленности, уникальных сооружений и конструкций, магистральных трубопроводов, объектов нефтегазодобычи и геологоразведочных работ, объектов энергетики, объектов мукомольно-крупяной, комбикормовой и элеваторной промышленности, объектов при производстве, перевозках, хранении и применении взрывчатых веществ и изделий. Отдельными разделами входят система информационного обеспечения надзора за безопасностью в промышленности и система государственных программ по обеспечению безопасности. Содержание разделов определяется результатами работ по направлению 3.3. «Безопасность функционирования и развития народнохозяйственных объектов и транспортных систем»ГНТП «Безопасность» за 1991 - 1995 годы. Полное содержание Федерального руководящего документа «Безопасность функционирования и развития народнохозяйственных объектов и транспортных систем» опубликовано среди трудов ГНТП «Безопасность» и представлено в приложении. Положения Федеральных руководящих документов носят нормативно-рекомендательный характер. Они составлены в форме конкретизированных рекомендательных, методических и нормативных пунктов соответствующих разделов. При разработке Федерального руководящего документа учитывалось, что он распространяется на формирование и реализацию единой государственной политики в области регулирования безопасности на федеральном законодательном, региональном, межотраслевом, отраслевом и объектовом уровне с учетом международных норм по безопасности.

Разработаны предложения по нормированию вопросов безопасности в основах концепции безопасности города, являющиеся базой для создания системы нормативных документов по вопросам, касающимся взаимодействия надзорных и контролирующих органов на уровне региона.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

В диссертации в результате проведенных исследований предложено . решение научной проблемы, имеющей важное народнохозяйственное и социальное значение, заключающееся в разработке научно-методических основ прогнозирования и предупреждения аварийности в промышленности. При этом целевая функция прогнозирования и предупреждения аварийности

представляет собой научно-обоснованную систему нормативных документов, регулирующих правовые, организационные, социально-экономические и технические аспекты безопасности производств, нарушение которых является параметром, определяющим приближение опасной ситуации.

Совокупность проведенных исследований позволяет сформулировать следующие результаты и выводы.

1. Основными принципами, на которых строится разработка научно-методических основ прогнозирования аварийности в промышленности, являются:

- создание эффективной системы расследования аварий, сбора и анализа данных по аварийности и травматизму;

- исследование закономерностей и механизмов физико-химических процессов, определяющих инициирование техногенных катастроф, ход и последствия аварий;

- создание моделей аварийных процессов;

- категорирование опасных объектов и производств по результатам анализа аварий как разрешение коллизии между вероятностным и детерминированным подходом к обеспечению промышленной безопасности;

- учет международных норм и требований при разработке нормативной документации;

- реализация в нормативных документах новейших научно-технических разработок в области прогнозирования и предупреждения аварийности.

2. В результате анализа существующих систем сбора информации по аварийности и банков данных разработаны научно-методические основы анализа аварийности и травматизма:

- проведен анализ статистических данных и разработаны предложения по их дополнению;

- обоснованы предложения по системе расследования аварий, включающие карточку учета аварии, приспособленную для компьютерной обработки с целью создания межотраслевого банка данных по аварийности;

- проведен сбор и первичный анализ данных по аварийности и травматизму на поднадзорных Госгортехнадзору России объектах за 1991-1996 гг. Подготовлена монография с описанием 4635 инцидентов и их кратким анализом, позволившим выявить вероятностные характеристики аварийности в различных отраслях и объектах.

3. В результате систематических исследований закономерностей распространения и структуры волны горения и

неидеальной детонации выявлены основные механизмы, определяющие важные с точки зрения безопасности характеристики этих систем. Показано, что критические условия распространения и инициирования детонации определяются стадийностью тепловыделения в волне, когда первая стадия связана с горением зерен окислителя, а вторая обусловлена взаимодействием продуктов газификации горючего и окислителя.

4. Экспериментально определены важные для безопасности детонационные характеристики пироксилиновых порохов, зависящие от размера гранул и характера покрытия поверхности.

5. Сформулированы научные основы нормативного обеспечения процедуры оценки опасности:

- предложена блок-схема методологии анализа риска аварий сложных технических систем;

- разработана концепция системы методик оценки опасности и сформулированы требования к ее отдельным элементам;

- разработаны отдельные элементы системы;

6. Проведен анализ опасностей и определены степени риска отдельных взрывоопасных и химически опасных производств.

7. Разработаны предложения по критериям категорирования опасных объектов и производств, опирающиеся на разработанные методы оценки опасности.

8. Разработана и реализована программа создания системы подготовки и аттестации специалистов неразрушающего контроля, соответствующей требованиям европейских стандартов.

9. Разработаны нормативные документы нового уровня -Федеральные руководящие документы, представляющие собой совокупность руководящих положений по вопросам безопасности функционирования и развития народнохозяйственных объектов и транспортных систем.

Основные положения диссертации опубликованы в работах:

1. Мартынюк В.Ф., Бахман H.H., Лобанов H.H. Катализ и ингибирование горения в слоевой системе ПХА-ПММА. Физика

. горения и взрыва, 1997, №2, с. 176-185.

2. Мартынюк В.Ф., Дубовицкий В.Ф., Сулимов A.A. Закономерности распространения и структура волны неидеальной детонации в прессованных смесевых системах. Кинетика и механизм физико-химических процессов (сборник научных трудов). Черноголовка, 1981, с. 81.

3. Мартынюк В.Ф., Сулимов A.A., Дубовицкий В.Ф. Закономерности распространения и структура волны неидеальной детонации в прессованных смесевых системах. - Физ. горения и взрыва, 1981, т. 17, №4, с. 136-140.

4. Мартынюк В.Ф., Сукоян М.К. Скорость превращения в детонационной волне дымного пороха. Химическая физика. 1983, № 9, с. 1265-1268.

5. Мартынюк В.Ф., Сулимов A.A., Чамров В.А., Дубовицкий В.Ф., Сукоян М.К. Структура детонационного фронта смесей окислитель - инертное горючее. Химическая физика, 1983, № 10, с. 1435-1439.

6. Мартынюк В.Ф., Сулимов A.A., Дубовицкий В.Ф., Сукоян М.К. Детонационная способность высокоплотных зарядов смесевых систем на основе перхлората аммония. - В сб.: VI всесоюзная научно-техническая конференция "Технологическая и эксплуатационная безопасность изготовления и применения материалов спецхимии и изделий из них".ЦНИИТИ, 1984, с. 155157.

7. Мартынюк В.Ф., Сулимов A.A., Сукоян М.К. О распределении давления в волне низкоскоростной детонации прессованного тэна. Тез. Докл. Первого всесоюзного симпозиума по макроскопической кинетике и химической газодинамике. Черноголовка: ОИХФ АН СССР, 1984. Т. 1. Ч. 1. С. 44-45.

8. Мартынюк В.Ф., Хасаинов Б.А., Сулимов A.A., Сукоян М.К. Оценка тепловыделения при детонации перхлората аммония насыпной плотности. III всесоюзное совещание по детонации, 11-14 ноября, Таллин. Тезисы докладов. - Черноголовка, 1985, с. 57-58.

9. Мартынюк В.Ф., Сулимов A.A., Сукоян М.К., Мелькумов А.И, Инициирование детонационных процессов в модельных смесях окислитель - горючее. Химическая физика, 1987, № 11, с. 15071510.

10. Мартынюк В.Ф., Хасаинов Б.А., Сулимов A.A., Сукоян М.К. Оценка тепловыделения при детонации перхлората аммония насыпной плотности. Физика горения и взрыва, 1987, т. 23, № 1, с. 64-67.

11. Мартынюк В.Ф., Сулимов A.A., Сукоян М.К., Обменин > A.B. Оценка давления в волне низкоскоростной детонации

прессованного тэна. Физика горения и взрыва. 1987. Т. 23. № 6. С. 84-86.

12. Мартынюк В.Ф., Сулимов A.A., Сукоян М.К. Влияние удельной поверхности ВВ на развитие низкоскоростной детонации. Тез. Докл. Всесоюзн. Конф. «Фундаментальные проблемы физики

ударных волн». Т.1. 4.1. Черноголовка: ОИХФ АН СССР, 1987. С. 46-48.

13. Мартынюк В.Ф., Сукоян М.К. Детонация смесей окислитель - горючее. 1У Всесоюзное совещание по детонации.1988. Доклады, т. 2, с. 145-151.

14. Мартынюк В.Ф., Сулимов A.A., Сукоян М.К. Оценка скорости горения ВВ при распространении НСД. Третья всесоюзная школа-семинар по макроскопической кинетике, химической и магнитной газодинамике. 1990.

15. Мартынюк В.Ф., Сулимов A.A., Чеканов C.B., Брауэр Г.Б., Сукоян М.К. Детонационная способность мелкозерненых пироксилиновых порохов. Химическая физика. 1992. Т. 11. № 2. С. 293-299.

16. Мартынюк В.Ф., Сулимов A.A., Чеканов C.B., Сукоян М.К. Структура волны низкоскоростной детонации в пироксилиноых порохах. Химическая физика. 1992. Т. 11. № 7. С. 977-982.

17. Мартынюк В.Ф. Опасны ли операторные? Безопасность труда в промышленности. 1993. № 1. С. 14-16.

18. Технико-экономическое обоснование разработки проекта по решению важнейших научно-технических проблем. ГНТП «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф». Разработчики: Махутов H.A., Бенкевич В.В., Грацианский Е.В., Осипов В.И., Парфутин М.А., Горбунов В.П., Мартынюк В.Ф.

19. Мартынюк В.Ф., Гельфанд Б.Е., Бабайцев И.В., Сафонов B.C. Методики оценки последствий промышленных аварий и катастроф. Возможности и перспективы. Безопасность труда в промышленности. 1994. № 8. С. 9-19.

20. Kotelnikov V., Martynyuk V. Certification Scheme for NDT Operators in Russia. NTVA-rapport. Safety and Reliability of Complex Technical Systems. Proceedings from Second Russian - Norwegian Seminar. Trondheim 25-27 May 1994. Pp. 45-51.

21. Мартынюк В.Ф., Лисанов M.B., Кловач E.B., Сидоров В.И. Анализ риска и его нормативное обеспечение. Безопасность труда в промышленности. 1995. № 11. С. 55-62.

22. Карабанов Ю.Ф., Лисанов М.В., Мартынюк В.Ф. и др. Основные положения декларации холодильно-компрессорного цеха АОЗТ «Москворецкое». Безопасность труда в промышленности. 1995. № 10. С. 15-22.

23. Мартынюк В.Ф., Печеркин A.C., Разумов В.П., Талонов A.M. и др. Анализ деклараций безопасности промышленных

объектов Москвы. Безопасность труда в промышленности. 1995. № 10. С.32-38.

24. Мартынюк В.Ф., Михалкин В.Н. Оценка опасности от огненного шара. XIII Всероссийская научно-практическая конференция «Пожарная безопасность». М.:ВНИИПО. 1995. С.258-259.

25. Лисанов В.М., Мартынюк В.Ф., Печеркин A.C., Сидоров В.И. Проект методических рекомендаций для проведения анализа опасностей и рисков при декларировании безопасности промышленного объекта. XIII Всероссийская научно-практическая конференция «Пожарная безопасность». М.гВНИИПО. 1995. С.277-278. ' ,

26. Федеральные руководящие документы по направлению 3.3 «Безопасность функционирования и развития народнохозяйственных объектов и транспортных систем». Т.1. М.: 1995,103 с.

27. Федеральные руководящие документы по направлению 3.3 «Безопасность функционирования и развития народнохозяйственных объектов и транспортных систем». Т.2.М.: 1995,81с.

28. О состоянии безопасности населения и народнохозяйственных объектов г. Москвы. Аналитический доклад правительству Москвы. М., 1995.

29. Мартынюк В.Ф., Лисанов М.В., Кловач Е.В., Сидоров В.И. Анализ риска и его нормативное обеспечение. Научно-практическая конференция «Спасение, защита, безопасность - новое в науке, технике, технологии». Тезисы докладов. М. 1995. С. 150.

30. Мартынюк В.Ф., Хапонен H.A., Далберг П., Несхейм Л.М. Система аттестации специалистов по неразрушающему контролю в России. (Российско-Норвежское сотрудническтво). Безопасность труда в промышленности. 1995. № 6. С. 44-48.

31. Гисматулина Д.Р., Кловач Е.В., Мартынюк В.Ф., Сидоров В.И. Правовые требования к подготовке кадров по вопросам безопасности промышленной деятельности. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, 1996. № 11. С. 68-74.

32. Лисанов М.В., Мартынюк В.Ф., Печеркин A.C., Сидоров В.И. и др. Перспективы нормативного обеспечения анализа риска магистральных нефтепроводов. Трубопроводный транспорт нефти. 1996. № 8. С.8-10.

33. Методические указания по определению остаточного ресурса потенциально опасных объектов, подконтрольных

Госгортехнадзору России. Безопасность труда в промышленности. 1996. №3. С. 45-51.

34. Мартынюк В.Ф., Лисанов М.В., Таубкин И.С. Вопросы категорирования взрывоопасных производств и объектов. Химическая физика процессов горения и взрыва. XI Симпозиум по горению и взрыву. Т. П. Черноголовка, 1996. С. 153-154.

35. Махутов H.A., Артемьев А.Е., Беляев В.А., Дьяков Ю.Ф., Лисица В.Н., Мартынюк В.Ф., Назаров Б.М., Проценко А.Н., Севастьянов В.Л., Цыганков С.С. Концепция безопасности Москвы. Общие положения, структура, проблемы, разработки. М.:, 1996.

36. Лисанов М.В., Мартынюк В.Ф., Печеркин A.C., Сидоров В.И. Методология риска в надзорной деятельности. Проблемы и перспективы. Международная конференция «Риск: наука, обучение, рынок труда». М.: 1996.

37. Гисматулина Д.Р., Кловач Е.В., Мартынюк В.Ф., Сидоров В.И. Правовые требования к подготовке по безопасности промышленной деятельности. Международная конференция «Риск: наука, обучение, рынок труда». М.: 1996. С. 280-283.

38. Гельфанд Б.Е., Мартынюк В.Ф., Таубкин И.С. Основные опасности при использовании аммиака на объектах народного хозяйства: - приоритеты и легенды. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях. 1997. №2. С. 11-34.

39. Цена аварий и катастроф. Интервью с Сидоровым В.И., Мартынюком В.Ф. Охрана труда и социальное страхование, 1997, № 1.С.

40. Агапов A.A., Мартынюк В.Ф. Разработка положения по организации учета и предоставлению донесений о чрезвычайных событиях предприятиями, органами государственной власти, управления народным хозяйством м гражданской обороны. Научно-практическая конференция «Безопасность населения г. Москвы и меры по снижению риска от чрезвычайных ситуаций». Тезисы докладов и выступлений. М.:, 1997,с.86-87.

41. Карабанов Ю.Ф. Мартынюк В.Ф. Информация о состоянии безопасности промышленных объектов Москвы в системе государственной статистической отчетности. Научно-практическая конференция «Безопасность населения г. Москвы и меры по снижению риска от чрезвычайных ситуаций». Тезисы докладов и выступлений. М.:, 1997, с. 137-139.

42. Лисанов М.В., Мартынюк В.Ф. Концепция методических рекомендаций по расследованию аварий на объектах экономики Москвы. Научно-практическая конференция «Безопасность

населения г. Москвы и меры по снижению риска от чрезвычайных ситуаций». Тезисы докладов и выступлений. М.:, 1997, с. 163-165.

43. Методические указания по проведению анализа риска опасных промышленных объектов. Безопасность труда в промышленности, 1997. № 2. С.46 -56.

44. Емельянов E.H., Мартынюк В.Ф., Киселев A.A. Разработки НТЦ «Промышленная безопасность» в области безопасности нефтяной и газовой промышленности. Безопасность труда в промышленности, 1997. № 5. С. 49-53.

45. Дадонов Ю.А., Емельянов E.H., Кловач Е.В., Мартынюк В.Ф., Сидоров В.И., Финнестад О., Гульдбрансен Т. Российско -Норвежское сотрудничество в области безопасности добычи нефти и газа на континентальном шельфе. Безопасность труда в промышленности, 1997. № 12. С. 56 - 59.

46. Мартынюк В.Ф. Место анализа аварийности и травматизма в обеспечении промышленной безопасности. Безопасность труда в промышленности, 1998, № 5. С. 2-10.

47. Гостинцев Ю.А., Суханов Л.А., Шацких Ю.В., Мартынюк В.Ф., Сидоров В.И. Эволюция паровоздушных облаков с отрицательной плавучестью в стратифицированной атмосфере. Препринт. Черноголовка. 1998. 92 с.

48. Мартынюк В.Ф. Категорирование взрывоопасных объектов. Тезисы ХШ Международной конференции «Уравнения состояния вещества». Терскол. 1998. С. 115-116.

49. Мартынюк В.Ф., Красных Б.А. Принципы деятельности Госгортехнадзора Росси по предупреждению опасных ситуаций. Безопасность труда в промышленности, 1998, № 7.

50. Лисин Ю.В., Верушин А.Ю., Лисанов М.В., Мартынюк В.Ф., Печеркин A.C., Сидоров В.И. Концепция методического руководства по оценке степени риска магистральных трубопроводов. Трубопроводный транспорт: проблемы и решения, 1998. № . С. 8-14.

51. Аварийность и травматизм на опасных промышленных объектах. М. 1998.

52. Адушкин В.В., Перник Л.М., Костюченко В.Н., Мартынюк В.Ф., Белов М.И., Ильин A.M. О применении вероятностного подхода в определении возможного ущерба при крупномасштабных взрывах конденсированных взрывчатых веществ. Горный журнал (в печати).

53. Мартынюк В.Ф., Ткаченко В.А., Лыков С.М., Ханин Е.В. О предельных нормах хранения опасных химических веществ. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях (в печати).