Дослідження стійкості системи інертних газів в умовах надзвичайної ситуації.

Введення.

Протягом останніх десятиліть обсяг морських перевезень постійнозростає. Середній річний приріст становить 7,5%.

В даний час одним з шляхів розвитку світового суднобудуванняє створення вузькоспеціалізованих типів суден, які можутьперевозити кілька видів вантажу.

Як показують розрахунки, для перевезення на далекі відстані, взокрема сирої нафти, з якомога меншими засобом є танкери.

Разом з тим, будівництво танкерів висуває ряд проблем, і однією знайбільш актуальних є попередження пожеж і вибухів на такихсудах, оскільки перевозяться вантажі виділяють пари, які здатні займатисяв суміші з повітрям.

Відомо кілька способів запобігання вибухонебезпечнихатмосфери в танках. Одним з них є штучне зниження вмістукисню в атмосфері нижче мінімально необхідного для підтримкипроцесу горіння. Він заснований на заповненні вільного від вантажу обсягутанків інертними газами, що містять мінімальну кількість кисню.
Такий стан атмосфери забезпечується комплексом спеціальногообладнання, трубопроводів, об'єднаних одним загальним терміном - системаінертних газів.

У той же час система інертних газів може стати джереломвиникнення надзвичайної ситуації на судні, із-за того, що в інертномугазі переважає висока концентрація окису вуглецю (СО), яка єсмертельно небезпечної для життєдіяльності людини.

Причинами виникнення виробничих аварій в системі можутьбути:

- недоліки і помилки при проектуванні, монтажі трубопроводів або виготовленні трубопроводів і арматури;

- порушення технологічного процесу, правил експлуатації системи;

- низький рівень підготовки обслуговуючого персоналу, недбале ставлення до своїх обов'язків.

Крім того, в мирний час аварії в системі інертних газів можутьвиникнути через надзвичайних ситуацій природного характеру, таких як:

- морські гідрологічні небезпечні явища: тайфуни, цунамі, моретрясения і т.д.;

- метеорологічні і акрометеорологіческіе явища: бурі , урагани і т.д.

У воєнний час надзвичайна ситуація може виникнути через близькоговибуху і різкого струсу корпусу судна від дії ударної хвилі.

Всі перераховані вище надзвичайні ситуації можуть призвести дорозгерметизації системи інертного газу і попадання окису вуглецю в МКО іжитлові приміщення екіпажу, що надасть згубний вплив як нафункціонування судна, як на об'єкт економіки, що пов'язано з втратоюзначної кількості фінансових коштів, через неможливістьексплуатації судна без капітального ремонту системи, так і на екіпаж суднабезпосередньо, у зв'язку з тим, що окис вуглецю, потрапляючи в легенілюдини, замінює собою кисень і викликає задуха.

А Закон України''Про цивільну оборону України''говорить:

Кожен має право на захист свого життя і здоров'я від наслідківаварій, катастроф, пожеж, стихійних лих ...

Розділ I.

Загальні принципи.

Ст.2 ч.2 п.1 < p> Попередження виникнення надзвичайних ситуацій техногенногопоходження і вживання заходів щодо зменшення збитків і втрат у разіаварій, катастроф, вибухів, пожеж і стихійних лих.

Ст.2 ч.2 п.3

Захист населення від наслідків аварій, катастроф, пожеж, стихійнихлих і застосування засобів ураження.

Розділ II.

Повноваження органів виконавчої влади, виконавчих органів місцевого самоврядування, керівників підприємств, установ і організацій з питань цивільної оборони.

Ст.8

Керівництво підприємств, установ, організацій незалежно від формвласності і підпорядкування забезпечує своїх працівників засобамиіндивідуального та колективного захисту, організовує здійснення евакомер,створює сили для ліквідації наслідків надзвичайних ситуацій ізабезпечує їх готовність до практичних дій, виконує інші заходиз цивільної оборони і несе пов'язані з цим матеріальні та фінансовівитрати в порядку та обсягах, передбачених законодавством.

Радіаційні, хімічні і вибухонебезпечні підприємства додатковостворюють локальні системи виявлення загрози виникнення надзвичайноїситуації та оповіщення персоналу і населення, яке проживає в зонахможливого ураження, здійснюють інженерно-технічні заходи, що зменшуютьступінь ризику, виникнення аварій, пожеж та вибухів, і несуть витрати поїх здійснення в обсягах, передбачених відповідними нормативно -правовими актами.

Власники потенційно небезпечних об'єктів відповідають за захист населення,що проживає в зонах можливого ураження, від наслідків аварій на цихоб'єктах.

У зв'язку з вищевикладеним необхідно проводити дослідженнястійкості роботи системи інертних газів в умовах надзвичайноїситуації.

Керівні документи з розробки та виготовлення суднових систем регламентують заходи для забезпечення безаварійної роботи системи інертних газів.

Щоб уникнути пошкоджень обладнання уламками зруйнованихконструкцій необхідно раціонально компонувати його. Передбачати міцнезакріплення обладнання на фундаментах, пристрій контрфорсів, що підвищуютьстійкість до дії швидкісного напору ударної хвилі. Створити запасинайбільш уразливих деталей і вузлів, а також виготовити захисні конструкціїдля захисту обладнання від пошкоджень при обваленні конструкцій судна.
Накопичення, зберігання і підтримання в готовності засобів індивідуальногозахисту; навчання екіпажу способам захисту і діям за сигналамиоповіщення.

Керівні документи з проектування суднових конструкцій, систем,пристроїв визначають умови, яких необхідно дотримуватися при експлуатаціїсистеми. Зокрема, повинна проводитися своєчасна заміназносився обладнання; регулярно проводиться обстеження іпрофілактичний ремонт, а так само проводити дослідження стійкостіроботи системи в умовах надзвичайних ситуацій.

Об'єктом дослідження в даному випадку є система інертних газів.

Коротка характеристика СИГ.

Інертний газ (ІГ) - це газ або суміш газів, таких як димові гази,що містять незначну кількість кисню (менше 8% за обсягом).

Система інертних газів (СИГ) - це система, що складається з обладнанняі трубопроводів, призначених для охолодження, очищення і подачі інертнихгазів у вантажні та відстійні танки для створення в них інертного атмосфери зметою запобігання утворенню вибухонебезпечного середовища в танках.

У запропонованій на судні системи інертних газів в якості інертнихгазів використовуються йдуть димові гази допоміжного котла КАВ 16/0,7і гази, які виробляє газогенератор.

До системи інертних газів входять:

- трубопроводи подачі інертного газу в танки;

- трубопроводи вентиляції танків з високошвидкісними клапанами і пламепреграждающімі сітками;

- обладнання для охолодження та очищення димових газів;

- обладнання для подачі інертних газів у танки - нагнітачі.

Гази за рахунок розрідження, що створюється нагнітачем, надходять вохолоджувач (скрубер), в якому вони очищаються і охолоджуються. Охолоджені іочищені димові гази надходять в палубний водяний затвор і далі впалубні магістраль. Від цієї магістралі за відростках інертні газинадходять у верхню частину кожного вантажного танка.

Найбільш небезпечним при виникненні надзвичайної ситуації єділянка системи включає в себе: допоміжний котел, апарат струминногоочищення газів, нагнітачі, а також трубопроводи і арматуру, що знаходяться вмашинно-котельному відділенні.

У зв'язку з тим, що газогенератор і всі його трубопроводи та арматуразнаходяться на верхній палубі, тобто не становлять небезпеки проникненняінертного газу в житлові приміщення, то будемо розглядати схему подачіінертного газу від котла.

Основною небезпекою для життєдіяльності людини в системі інертнихгазів є аварійний викид інертного газу в МКО, тому що до складуінертного газу входить окис вуглецю (СО), що вражає концентрація якоїскладає 0,22 мг/л, експозиція 2,5 години; смертельна концентрація 3,4
-5,7 Мг/л, експозиція 30 хвилин.

Окис вуглецю - безбарвний газ, який не має запаху, трохи важчеповітря. При попаданні в легені людини, замінює собою кисень івикликає задуха.

Програма і методика проведення дослідження стійкості роботи СИГ в умовах надзвичайної ситуації.

Дослідження стійкості роботи СИГ проводиться на заводі виробникаі включає в себе три етапи.

Перший етап: розробка керівних документів, визначення складуучасників проведення дослідження та організація їх навчання.

На другому етапі проводиться безпосередньо дослідження стійкостіроботи СИГ у воєнний час.

Під час дослідження визначаються:

- надійність захисту обслуговуючого персоналу від наслідків впливу на СИГ вражаючих факторів ядерного вибуху;

- стійкість інженерно -технічного комплексу (трубопроводів, апарату струминного очищення, нагнітачів);

- стійкість роботи системи управління СИГ;

- підготовка до відновлення зруйнованих трубопроводів та іншого обладнання;

- розробка заходів щодо підвищення стійкості роботи СИГ.

Другий етап може проводитися також і на судні під час ходовихвипробувань, при відпрацюванні дій екіпажу в умовах НС.

На третьому етапі проводиться узагальнення отриманих результатів ірозробка конкретних заходів щодо підвищення стійкості роботи системиінертних газів.

Оцінка хімічної обстановки.

Найбільш небезпечним з точки зору хімічної обстановки є ділянкатрубопроводу I - II (рис.1), тому що він знаходиться безпосередньо в МКО.

1. За величину викиду приймаємо вміст окису вуглецю в трубопроводі на ділянці I - II, тобто 0,015 т.

2. Так як окис вуглецю знаходиться у трубопроводі, то характер розливу''вільно''.

3. Температура в МКО t = 40 0C.

Визначення розмірів і площі зони хімічного зараження.

Глибина зони.

Ширина зони.

Площа зони.

Визначення часу вражаючої дії.

Визначення можливих втрат серед екіпажу.

Допущення:

1. Весь екіпаж знаходиться у вогнищі ураження. Кількість екіпажу - 30 чоловік.

2. Забезпечення протигазами - 70%

P = 30 (0,35 = 11 чоловік

Структура втрат: зі смертельним результатом 11 (0,35 = 4 людини; середньоїі важкого ступеня 11 (0,4 = 5 чоловік; легкого ступеня - 2 людини. Всього зсмертельним результатом і що втратили працездатність - 9 осіб.

Таким чином, дана система не стійка до роботи в умовах НС.

Висновок: у зв'язку з цим необхідно виконувати заходи підвищуютьстійкість роботи системи інертних газів в умовах надзвичайноїситуації.

Висновок.

Заходи щодо підвищення стійкості роботи системи інертних газів вумовах НС.

1. По можливості розташувати всі трубопроводи системи інертних газів на верхній палубі, ніж забезпечити зниження шкідливого впливу окису вуглецю.

2. Встановити газоаналізатори в безпосередній близькості від трубопроводів системи інертних газів і в МКО.

3. Передбачити автоматичні відсікачі на ділянці трубопроводу: допоміжний котел - струменевий скрубер; струменевий скрубер - нагнітачі.

4. Забезпечити екіпаж індивідуальними засобами захисту на 100%

(протигази - 30 шт.; Протигази з кисневими балонами - 30 шт .).

5. Встановити систему автоматичного оповіщення при аварії в СИГ з світлозвуковими табло в МКО і на містку. Звукові ретранслятори цієї системи розташувати по всьому судну.

6. Забезпечити повний комплект запасних частин для даної системи.

Фінансові витрати щодо підвищення стійкості роботи системи інертнихгазів будуть значно менше збитків, понесених у результаті аварії вданій системі, через те, що судно не зможе виконувати своєфункціональне призначення; крім того, у разі аварії в СИГ можутьзагинути люди, а це неприпустимо і суперечить Конституції України вцілому та Закону України''Про цивільну оборону''зокрема.

Список використаної літератури:

1.
-----------------------