Программный комплекс "Тепловой взрыв" (стр. 17 )

исключить возможность теплового взрыва в реакторе, постоянно сохраняя в нем "подкритические" условия; обеспечить целостность реактора при реализации в нем теплового взрыва (за счет прочностных характеристик реактора, применения системы аварийного сброса давления и т. д.); принять соответствующие меры защиты при разрушении реактора.

В общем случае, необходимость защиты от теплового взрыва требует комплексных решений, создания глубокоэшелонированной защиты, в определенной степени аналогичной той, которая используется в ядерной безопасности.

Для создания эффективно действующей системы обеспечения термической безопасности обязательно наличие средств и методов прогнозирования возможности теплового взрыва. Программный комплекс TSS – эффективный инструмент для решения этой задачи. Научные основы и методология его применения – главные вопросы, рассматриваемые в настоящей книге.

Отметим две особенности теплового взрыва, важные для решения вопросов обеспечения термической безопасности:

1) наличие критических условий – существование двух областей условий возможности и невозможности теплового взрыва, разделенных критическими условиями;

2) наличие периода индукции теплового взрыва – времени, предшествующему реализации теплового взрыва в объекте.

Определение критических условий и периода индукции теплового взрыва – основные практические задачи обеспечения термической безопасности объекта.

Безопасность объекта от теплового взрыва всегда обеспечена, если условия процесса лежат в области невозможности теплового взрыва (под критическими условиями). Если процесс реализуется в условиях возможности теплового взрыва (в надкритической области), то условием его безопасности должно быть выполнение условия безопасности по периоду индукции – время процесса не должно превышать (с определенным резервом) период индукции теплового взрыва.

Тепловой взрыв приводит к потере контроля за температурным режимом химического процесса в объекте, где происходит химическая реакция. Однако даже при отсутствии теплового взрыва экзотермическая химическая реакция обладает опасностью, т. к. может приводить к опасному саморазогреву объекта, способному вызвать пожар или создание в реакторе опасного давления. При анализе термической безопасности следует учитывать возможность таких ситуаций.

В дальнейшем принимается, что возникновение теплового взрыва имеет детерминистический характер: если в системе реализована ситуация существования условий, соответствующих надкритическим условиям теплового взрыва, то тепловой взрыв возникает всегда. В то же время, реализация в системе любых условий, в том числе, надкритических условий теплового взрыва, носит вероятностный характер. Соответственно с этим вероятность теплового взрыва определяется вероятностью реализации в системе надкритических условий теплового взрыва. Поэтому, несмотря на свою "физическую" детерминистичность, тепловой взрыв имеет вероятность своей реализации в соответствии с вероятностью реализации в системе надкритических условий теплового взрыва.

Участие в химическом процессе, приводящем к тепловому взрыву, в качестве исходных, промежуточных или конечных продуктов реакции опасных химических веществ (токсических, пожароопасных и т. д.) приводит к появлению при тепловом взрыве в объекте дополнительных опасностей, присущих таким опасным химическим веществам.

Химические процессы реализуются с различной целью. В химической технологии их основная цель – получить новое вещество, в энергетике – получить энергию, в военной технике – произвести разрушения и т. д. В общем, химический процесс может быть "созидательным" источником и источником разрушения. Во всех этих случаях химический процесс выступает как объект соответствующей технологии. Энергия химического процесса, участие в нем опасных химических веществ делает химический процесс опасным, создавая возможность потенциального ущерба человеку, природе, собственности в ходе реализации технологии и создавая проблему ее безопасности. Опасности, присущие химическим "технологическим" процессам, в общем, не отличаются от реакционных опасностей химических веществ по последствиям своей реализации. Однако важно подчеркнуть, что химические процессы и химические вещества – два разных носителя опасности одного и того же вида – реакционной опасности, что необходимо учитывать при решении практических задач безопасности, в частности, при определении понятия "опасный промышленный объект" в ФЗ "О промышленной безопасности".

Сегодня в действующем законодательстве по промышленной безопасности, как отечественном [28], так и зарубежном [79], опасный промышленный объект, как объект действия этого законодательства, определяется только по признаку присутствия на нем опасных химических веществ. Однако опасным может быть и объект при отсутствии на нем опасных веществ, если на таком объекте реализуется технология, включающая в себя опасные химические процессы, например, сопровождающиеся тепловыделением. Неучет возможности аварий на объектах при отсутствии на них опасных химических веществ, но при наличии опасных химических реакций – причина многих аварий, имеющих тяжелые последствия. И в этом отношении действующее законодательство требует своей доработки. При этом нужно ясно представлять, что последствием этого является необходимость включения в анализ безопасности объекта не только находящихся на нем опасных химических веществ, но и необходимость проведения исследований безопасности химических процессов, как целевых, так и побочных, и аварийных.

Список литературы к главе 2

Лотте, построения научно—технической терминологии. / . — М.: АН СССР, 1961. — 158 с. Гражданкин, и безопасность / // Безопасность труда в промышленности. — 2002. — N9. — С.41-43. Заплатинський, іко—детермінантні підходи до розуміння поняття «Безпека». / Вісник Камянець—Подільського національного університету імені Івана Огієнка. Фізичне виховання, спорт і здоровя людини. Камянець—Подільський національний університет імені Івана Огієнка — 2012. – Випуск 5 – С. 90-98. Белов, (Инженерно—лингвистическая попытка семасиологического исследования семантики слова "Безопасность" применительно к научной дисциплине "Безопасность жизнедеятельности"). [Электронный ресурс]. / , — Режим доступа: http://riskprom. ru/TemaKtlg/HazSaf/2008_Bezopas_MGTU. pdf. — (Дата обращения 12.12.2011). Гордон, безопасности. / // Труды НТЦ ЯРБ. — М.: НТЦ ЯРБ, 2006. — 236 с. Махутов, и регламентация в сфере безопасности. / , , // Управление риском. – 2004. №2. – С.36-40. Попов, Н. С. О некоторых результатах семантического анализа терминов теории безопасности. / , , // Вопросы современной науки и практики. –Труды Университета им. . — 2010. – №4—6 (20). — С.30-38. Топольский, и критерии техногенных чрезвычайных ситуаций. / , , . — М.: Академия ГПС, 2004. – 56 с. Збигнев Межва. О рисках еще иначе. " / Збигнев Межва. // Охрана труда и безопасность в промышленности и энергетике". – 2011. — № 4. – С. 14-17. Атаманов, безопасности. Определения понятий "опасность" и "безопасность" / // Защита информации. Инсайд. – 2012. — № 5. – С. 8-13. Гражданская защита. Понятийно—терминологический словарь / Под общ. ред. — М.: Издательство "Флайст", информационно—издательский центр "Геополитика", 2001. — 240 с. Descriptions of Selected Key Generic Terms Used in Chemical Hazard/Risk Assessment// OECD Environment, Health and Safety Publications Series on Testing and Assessment. – 2003. — No.44. — 15 p. Glossary of safety terminology. Health & Safety Briefing august 2013. — [Электронный ресурс] — Режим доступа: www. theiet. org (дата обращения 12.12.2011) Безопасность России: Словарь терминов и определений. — М.: МГФ "Знание", 1999. – 368 с. Безопасность деятельности: Энциклопедический словарь / Под ред. . — СПб: Информационно — издательское агентство "ЛИК", 2003. — 504 с. Горбунова, жизнедеятельности: Словарь — _справочник: / Л. Н.  Горбунова, , и др.; Под общ. ред. , . — Красноярск, ИПЦ КГТУ,2003. — 799 с. Глоссарий МАГАТЭ по вопросам безопасности. – Вена: Международное агентство по атомной энергии, 2007. — 295 с. Белов, жизнедеятельности. Терминология: учеб. пособие для вузов / , , ; ред. — М.: Кнорус, 2012. — 389 с. Белов, . / , Безопасность жизнедеятельности/— 2010. — Приложение к журналу, выпуски 1 – 6. Северцев, анализ и моделирование безопасности. / , . — М.: Высшая школа, 2006. – 462 с. Белов, основы системной инженерии безопасности. / — М: ГНТП “Безопасность”, МИБ СТС, 1996. — 424 с. Белов, —субъектный подход к безопасности. / , . . // Управление риском. – 2006. — №1. — С. 2-5. Федеральный закон "О техническом регулировании" —ФЗ. Можаев, принципы оценивания и нормирования приемлемого техногенного риска / [и др.] // Безопасность труда в промышленности. – 2004. — № 8. – С. 45–50. Гражданкин, А. И. О риск—ориентированном подходе в обеспечении промышленной безопасности // Промислова безпека – 2012. — №5. – С.42-45. Гражданкин, А. И. K риск—ориентированной промбезопасности // Методы оценки соответствия. – 2012. — №7. — С.18-23. Черноплеков, А. Н., Совершенствование нормативных правовых актов в нефтегазовом комплексе России поддерживает модернизацию / , // Нефть и газ Евразия. – 2011. — № 3. — [электронный ресурс]: http://www. oilandgaseurasia. ru/articles/p/137/article/1455/ (дата обращения 08.09.2012) Федеральный закон "О промышленной безопасности опасных производственных объектов" от 01.01.01 г. N 116—ФЗ. Федеральный закон "Об охране окружающей среды" от 01.01.2001 N 7—ФЗ Федеральный закон "О безопасности гидротехнических сооружений" от 01.01.2001 N 117—ФЗ. Акимов, и безопасность/ , , ; МЧС России. — М.: Деловой экспресс, 2006. — 392 с. Шойгу, С. К. От абсолютной безопасности к приемлемому риску. / . // "Экология и жизнь". — 2000. — №3. — с.6—8. Акимов, технических систем и техногенный риск: учебн. пособие / , , и др. — М.: "Деловой экспресс", 2002. — 368 с. Козлитин, теории и методов оценки рисков для обеспечения промышленной безопасности объектов нефтегазового комплекса, дис. докт. техн. наук, Уфа, 2006. — 395 с. Талиб, лебедь. Под знаком непредсказуемости. / , изд. 2, пер. с англ. – М.: Азбука Аттикус, 2012. — 680 с. Федеральный закон "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности" от 01.01.2001 N 123—ФЗ. Анализ опасностей и оценка техногенного риска. Безопасная модернизация постсоветской промтехносферы. [Электронный ресурс] URL: дата обращения 09.08.2014) Отчет по проведению пилотной количественной оценки риска установки АТ—ВБ на ОАО "Газпромнефть – МНПЗ". / Научн. рук. . — М.: МЦАИ РАН, 2012. — 70 с. Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности/ «Общие правила взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств». Серия 09. Выпуск 37. — 2-е изд., доп. — М.: -технический центр исследований проблем промышленной безопасности», 2013. — 126 с. Белов, жизнедеятельности: Учебник для вузов / , , и др.; Под общ. ред. 7—е изд.— М.: Высш. шк., 2007. —616 с. Безопасность жизнедеятельности: Учебник/Под ред. проф. . – 10—е изд., перераб. и доп. – М.: Дашков и К, 2006. – 476 с. Безопасность жизнедеятельности: Учеб. пособие. – 3—е изд., исп. и доп. /Под ред. . – СПб: Лань, 2000. – 447 с. Белов, жизнедеятельности: Учебник /, , и др. // Под общ. ред. . – М.: Высшая школа, НМЦСПО, 2000. – 343 с. Товароведение и экспертиза товаров [Электронный ресурс]: Потребительские свойства товаров. – Режим доступа: URL: http://www. znaytovar. ru/new1076.html(дата обращения 18.10.2012) Термическая и пожарная безопасность товаров. Теоретические основы товароведения и экспертизы [Электронный ресурс]: – URL: http://studme. org/1633082611014/marketing/radiatsionnaya_bezopasnost_tovarov (дата обращения 18.10.2012) "О безопасности процессов технического обслуживания и ремонта автотранспортных средств" (Технический регламент, проект) [Электронный ресурс]: – Режим доступа: http://www. autofed. ru/?page_id=5524 (дата обращения 18.10.2012) Jennifer ndaya. Thermal—safety margins and the necessity of thermoregulatory behavior across latitude and elevation [Электронный ресурс]:— Режим доступа URL:http://www. pnas. org/content/111/15/5610 (дата обращения 18.10.2012). Thermal safety drain Series STS [Электронный ресурс]: — – Режим доступа URL:http://www. /images1/10/PDF/thermal_safety. pdf (дата обращения 18.10.2012). Francis Stoessel. Thermal Safety of Chemical Processes. Risk Assessment and Process Design /Francis Stoessel. — Weinheim: Wiley—VCH, 2008. — 395 p. Thermal safety. [Электронный ресурс]: — – Режим доступа URL: http://www. tuev—sued. ch/ch—en/activity/laboratory—testing/thermal—safety (дата обращения 18.10.2014). Сайт HELGROUP. [Электронный ресурс]: – Режим доступа URL: http://www. /reactor—systems/thermal—hazards—and—calorimetry/ (дата обращения 18.10.2014). Guidelines for chemical reactivity evaluation and application to process design. /CCPS (Center for Chemical Process Safety), 1995. — 210 р. Barton J. Chemical Reaction Hazards – A guide / J. Barton, R. Rogers. // Institution of Chemical Engineers, 2nd ed., 1997, 225 p. Мержанов, состояние теории теплового взрыва. / , . // Успехи химии. – 1966. — Т.35, вып.4. — с. 656-683. Хитрин, горения и взрыва: Учебник / . — М.: МГУ, 1957. — 452 с. Горев, горения и взрыва: Учебн. пос. / . – М.: МГСУ, 2010. – 200 c. ГОСТ 12.0.003—80. Опасные и вредные факторы производственных процессов. Классификация. Межгосударственный стандарт. Переиздание сентябрь 1999 г. Ищенко, физика энергонасыщенных материалов: учебное пособие. В 2 ч. Ч.1\ , . –СПБ: СПбГТИ (ТУ), 2014. – 106 с. Crowl, Daniel A. Chemical process safety: fundamentals with applications / Prentice Hall International Series in the Physical and Chemical Engineering Sciences.—3rd ed. 2011. — 720р. Белов, С. В., Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / , , и др.; Под общ. ред. 7—е изд. — М.: Высш. шк., 2007. — 616 с. Согласованная на глобальном уровне система классификации и маркировки химических веществ (СГС). Пятое пересмотренное издание [Электронный ресурс]: – Режим доступа: URL: http://www. unece. org/ru/trans/danger/publi/ghs/ghs_rev05/05files_r. html Всемирная организация здравоохранения. [Электронный ресурс]: – Режим доступа: http://www. who. int/ru/ Гражданская защита. Понятийно—терминологический словарь [Электронный ресурс]: – Режим доступа: http://civil_protection. academic. ru/1447химическая безопасность Горский, аварийного риска и обеспечение безопасности химически опасных объектов / , // Химическая промышленность. – 2002. — №4/ — с. 1—14. Chemical Reaction Hazards and the risk of Thermal Runaway [Электронный ресурс]: – Режим доступа: http://www. hse. gov. uk/pubns/indg254.htm Орленко, взрыва и удара. Учеб. пособие для вузов. / — М.: Физматлит, 2006. — 304 с. Постановление Правительства РФ от 01.01.2001 N 1019 "О техническом регламенте о безопасности химической продукции." What is a chemical? Nicnas. gov. au. — 2005—06—01. — Retrieved 2013—06—06. Terminology issues: Use of the term "chemicals". — UN/SCEGHS/16/INF.10 Маршал, В. Основные опасности химических производств: Пер. с англ./ В. Маршал — М.: Мир, 1989. — 672 с. Hazard Investigation. Improving Reactive Hazard Management. — US Chemical Safety and Hazard Investigation Board. Report No. 2001—01—H, p. 137. .OSHA Act 1970. Occupational Safety and Health Act of 1970, Section 5(a) (1). Public Law 91—596, 91st Congress, S.2193, December 29. OSHA 1992. Process Safety Management of Highly Hazardous Chemicals; Explosives and Blasting Agents; Final Rule. 29 CFR 1910.119. U. S. Department of Labor, Occupational Safety and Health Administration. February 24. OSHA 1994. Hazard Communication Standard. 29 CFR 1910.1200. Paragraph (c), Definitions. U. S. Department of Labor, Occupational Safety and Health Administration. February 9 Seveso II Directive [96/082/EEC]—Council Directive 96/82/EEC of 9 December 1996 on the control of major—accident hazards involving dangerous substances Johnson R. W. Essential Practices for Managing Chemical Reactivity Hazards. / Johnson R. W.; Rudy S. W.; Unwin S. D. — Center for Chemical Process Safety/AIChE, 2003, 208 p. Sanford Schreiber. Guidelines for Technical Management of Chemical Process Safety./ Sanford Schreiber. — New York: American Institute of Chemical Engineers–Center for Chemical Process Safety, 1989. – 312 p. Guidelines for Hazard Evaluation Procedures. 3rd Edition. /. CCPS. — New York: American Institute of Chemical Engineers–Center for Chemical Process Safety, 2008. — 576 c. Guidelines for Engineering Design for Process Safety. Second ed. — New York: American Institute of Chemical Engineers–Center for Chemical Process Safety, 2008. – 440 p. CCPS (Center for Chemical Process Safety). DIERS. Guidelines for Pressure Relief and Effluent Handling Systems. — Second Edition, Wiley, 2017. — 784 p. U. S. Chemical Safety and Hazard Investigation Board (CSB). Hazard Investigation. Improving Reactive Hazard Management. / Report No 2001—01—H, December 2002. — 145 p. О контроле крупных аварий, связанных с опасными веществами. / Директива 2012/18/ЕС Европейского Парламента и Совета от 4 июля 2012. - Официальный вестник Европейского Союза - L 197/1 (24.7.2012).

Глава 3. Идентификация термической опасности

3.1. Постановка задачи идентификации термических опасностей и подходы к ее решению

Безопасность, в первую очередь – это знание, идентификация всех опасностей, присутствующих в системе. Если опасность своевременно не обнаружена, то не могут быть приняты необходимые меры защиты от нее. Без идентификации опасности, присутствующей в системе, о безопасности говорить просто бессмысленно.