Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Ранжирование ХОО

СОДЕРЖАНИЕ

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ 3

Глава I. Обзор основных методик осуществления ранжирования химически опасных объектов 7

1.1. Метод ранжирования химически опасных объектов путем сравнения территорий по показателям опасности жизнедеятельсти населения. 7

1.2. Метод ранжирования химически опасных объектов с помощью Интегрального показателя ранжирования (ИПР). 10

1.3. Сравнительный анализ представленных методов ранжирования химически опасных объектов 14

Глава II. Анализ химически опасных объектов, находящихся на территории Оренбургской области.

2.1 Описание объекта исследования

2.2 Реестр химически опасных объектов

2.3 Ранжирование химически опасных объектов

Глава III. Выводы. Меры по защите населения и территорий от ЧС с учетом проведенного анализа

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Карта распределения химически опасных объектов по территории Оренбургской области

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. Карта распределения химически опасных объектов по территории Оренбургской области с учетом проведенного ранжирования

ВВЕДЕНИЕ

Прогнозирование возможностей возникновения аварий с выбросом аварийно химически опасных веществ (АХОВ) и превентивное противоаварийное упреждающее планирование базируются на регулярной оценке тенденций развития текущей ситуации, а также ресурсов, необходимых и для её улучшения, стабилизации и снижения тяжести последствий её развития.

Задача защиты населения и территорий от аварийных ситуаций техногенного характера включает комплексную оценку обстановки на промышленноразвитых территориях и осуществление мер по предупреждению аварий.

Исходным в обеспечении безопасности жизнедеятельности населения

субъекта Российской Федерации является анализ регионального пространства опасностей. Административные образования, территориальнопромышленные комплексы в силу особенностей географического положения, плотности населения, природных условий, уровня экономического развития, состояния промышленных объектов и инфраструктуры отличаются с точки зрения опасности возникновения техногенных аварий. При ограниченных ресурсах, выделяемых на снижение различных видов рисков, важным является выделение приоритетов в их распределении.

В связи с этим, представляются актуальными задачи оценки опасности объектов химической промышленности и разработки процедуры распределения ресурсов на защиту территорий от воздействия АХОВ в результате аварий.

Особое значение в системах управления придается задаче ранжирования (сравнительной оценки) химически опасных объектов (ХОО) по выбранному критерию.

В Российской Федерации функционируют свыше 3 600 химически опасных объектов экономики, располагающих значительными количествами АОХВ, суммарный запас на которых достигает 700 тыс.т.

Ежегодно в России происходит порядка 50 (в мире ежедневно около 20) аварий с выбросом химически опасных веществ (ХОВ) из-за выхода из строя устаревшего оборудования и отсутствия систем слежения за безопасностью, и особенно это касается военных объектов. И хотя подобные аварии почти всегда немедленно локализуют, известны случаи с огромным количеством человеческих жертв и непоправимым ущербом окружающей среде: это, конечно, выброс метилизоцианата в Индии в 1984г, когда погибло около 3000 человек и пострадало 200 тыс., авария на химическом предприятии в Италии в 1976г, когда территория площадью 18 км² была полностью заражена диоксином, железнодорожная авария в Ярославле с разливом гептила в 1988г, на ликвидацию последствий которой было задействовано 2000 человек.

Только в Северо-Западном регионе находится 145 предприятий, имеющих дело с ХОВ. Самые крупные из них – это завод «Фосфорит» в Кингисеппе, «Азот» в Новгороде, химический комбинат под Вологдой, в Санкт-Петербурге это станция перегонки жидкого хлора, обеспечивающая все водоочистные сооружения города, и т.д.

Общая площадь территории России, на которой может возникнуть химическое заражение, составляет около 300 тыс.кв.км с населением около 59 млн человек.

Тенденция повышение вероятности химических аварий в ближайшем будущем будет сохраняться. Для этого есть целый ряд предпосылок:

рост сложных производств с применением новых технологий, которые требуют высокую концентрацию энергии и опасных веществ,
крупные структурные изменения в экономике страны, приведшие к остановке ряда производств, нарушению хозяйственных связей и сбоям в технологических цепочках;
высокий и все прогрессирующий износ основных производственных фондов, достигающих на ряде предприятий 80-100%;
падение технологической и производственной дисциплины, уровня квалификации технического персонала;
накопление отходов производства, опасных для окружающей среды;
снижение требовательности и эффективности работы надзорных органов;
высокая концентрация населения, проживающего вблизи потенциально опасных промышленных объектов;
отсутствие или недостаточный уровень предупреждающих мероприятий, способных уменьшить масштабы последствий химических аварий и снизить риск их возникновения;
недостаточная законодательная и нормативная база;
неизбежное увеличение объема химического производства, переход к работе с полной нагрузкой крупнейших химических комплексов страны, увеличение объема перевозок и хранения АХОВ;
стремление иностранных государств и фирм к инвестированию вредных производств на территории России;
возрастание вероятности терроризма на химически опасных производствах.

К настоящему времени разработаны научно-методические основы оценки риска в области задач обеспечения промышленной безопасности - в первую очередь для аварийных ситуаций, связанных с пожарами, взрывами, выбросами отравляющих химических веществ и т.п. В значительной мере разработана методология оценки риска для здоровья и безопасности человека при загрязнении различных элементов окружающей природной среды.

Целью данной дипломной работы является проведение сравнительного анализа обзор и оценка существующих методов ранжирования химически опасных объектов, проведение анализа химически опасных объектов, существующих на территории Оренбургской области, с помощью одно из предложенных методов.

Глава I. Обзор основных методик осуществления ранжирования химически опасных объектов

Метод ранжирования химически опасных объектов путем сравнения территорий по показателям опасности жизнедеятельсти населения.

Задача защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций (ЧС) природного, биолого-социального и техногенного характера в качестве составляющих включает создание и применение методологии управления рисками ЧС, комплексную оценку обстановки на территориях, осуществление мер по предупреждению ЧС.

Исходным в обеспечении безопасности жизнедеятельности населения субъекта Российской Федерации является анализ регионального пространства опасностей. Агроадминистративные образования, территориально-промышленные комплексы в силу особенностей географического положения, плотности населения, природных условий, уровня экономического развития, состояния промышленных объектов и инфраструктуры отличаются с точки зрения опасности возникновения ЧС. При ограниченных ресурсах, выделяемых на снижение различных видов рисков, важным является выделение приоритетов в их распределении.

Представляется актуальной проблема разработки процедуры рационального распределения ресурсов на защиту от ЧС между административно-территориальными образованиями, превентивными мерами и мерами по оперативному реагированию на возникновение и развитие ЧС, на защиту рассматриваемых территорий по видам опасностей.

В качестве показателей опасности жизнедеятельности населения используются абсолютные и относительные показатели. К абсолютным показателям относят:

количество ЧС природного и техногенного характера в год;
количество пострадавших и погибших в ЧС в год;
количество людей с нарушенными условиями жизнедеятельности;
материальный ущерб от ЧС в год.

Показателями относительной опасности являются:

средний индивидуальный риск преждевременной смерти в год;
сокращение средней ожидаемой продолжительности предстоящей жизни (СОППЖ) в результате ЧС;
количество населения, проживающего в зонах возможного действия поражающих и вредных факторов, и другие.

Оценка опасностей территории не будет полной без учета экологической нагрузки на среду обитания человека. Качество атмосферного воздуха, питьевой воды, почвенного покрова оценивают с помощью таких показателей, как потенциал загрязнения атмосферы (ПЗА), комплексный индекс загрязнения атмосферы (КИЗА), суммарный показатель химического загрязнения вод (ПЗХ), суммарный показатель загрязнения почвы.

Приведенные показатели разнородны и отражают различные подходы к оценке опасностей. В то же время ранжирование осуществимо при наличии согласованной совокупности оценочных показателей.

Для сравнительной оценки территорий предлагается суммарный показатель опасности по ряду источников. Объединение оценок техногенной опасности, обусловленной авариями в техносфере, биолого-социальных опасностей и экологической нагрузки на среду обитания человека возможно с применением структурно совпадающих показателей (К), основанных на одной подходе. В этом случае:

где n – количество учитываемых факторов опасности;

– количественная характеристика i-го фактора;

– пороговая величина i-го фактора;

– коэффициент относительной опасности i-го фактора.

В качестве пороговых значений количества химически опасных веществ (ХОВ), при превышении которых объект считается опасным, могут быть приняты данные их Руководства по анализу и управлению риском в промышленном регионе.

Поскольку ранжирование предполагает сравнение территорий друг с другом и по другим видам опасности, то при отсутствии нормативно установленных пороговых значений могут браться фоновые для данного региона.

Если оценивается опасности химического объекта, то исходными данными являются:

n – количество ХОВ, находящихся в обращении на данном объекте,

– масса i-го ХОВ;

– пороговая масса i-го ХОВ;

– класс опасности i-го ХОВ.

В этом случае показатель Ктх имеет смысл потенциальной химической опасности объекта.

При сравнительной оценке опасности промышленных объектов для повышения достоверности может проводиться многокритериальное ранжирование по нескольким показателям. Так, при ранжировании химически опасных объектов наряду с показателем К используется показатель численности населения, находящегося в зоне воздействия поражающих или вредных факторов. Санитарные потери (количество погибших, пострадавших) определяются согласно «Методике прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах» (РД 52.04.253-90).

Метод ранжирования химически опасных объектов с помощью Интегрального показателя ранжирования (ИПР).

Для сравнительной оценки свойств и характеристик химически опасных объектов (ХОО) используется «Интегральный показатель ранжирования» (ИПР). Введение этого показателя обусловлено необходимостью классифицировать предприятия на определенной территории по выбранному критерию для разработки систем поддержки принятия решений (СППР) мероприятий по предупреждению и ликвидации химических аварий на промышленных объектах. В качестве такого ИПР принимается поражающий фактор. Главным поражающим фактором при возникновении аварии на ХОО является заражение АХОВ территории, приводящее к поражению людей, находящихся в зоне действия ядовитых веществ. Одной из характеристик является зона химического заражения, которая зависит от ряда показателей: количества АХОВ, имеющегося на ХОО, его физико-химических и токсических свойств, метеорологических условий, характера местности и т.д. Поэтому значения ИПР получают как результат «свертки» обобщенных свойств-показателей воздействий АХОВ на окружающую среду.

При определении ИПР используется следующая информация: физико-химические свойства АХОВ; условия производства, переработки, хранения и транспортировки АХОВ; объект, на котором осуществляется производство, переработка, хранение или транспортировка АХОВ; данные о возможных объектах и субъектах возникновения аварии; плотность населения, проживающего в зоне возможного поражения, обеспеченность средствами индивидуальной защиты населения; средства ликвидации химической аварии; характер рельефа, растительности; застройки, на которых располагается объект и другие.

Таким образом, ИПР промышленных объектов включает в себя свойства, которые могут влиять на масштабы заражения АХОВ территории и последствий от этого заражения.

При определении вида ИПР необходимо учитывать также совокупность основных свойств ХОО, которые можно разделить на следующие группы:

Аварийно химически опасное вещество (тип, количество хранящегося или выброшенного вещества), физико-химические и токсикологические характеристики АХОВ (значения токсодозы, ПДК, плотность, температура испарения, характер действия, стойкость и т.д.);
Условия производства, переработки, хранения и транспортировки АХОВ (хранится в газообразном, жидком, сжиженном или сжатом состоянии, давление сжатия, температура хранения и т.д.);
Характеристики собственно промышленного объекта, на котором осуществляется производство, переработка, хранение или транспортировка АХОВ (производственный объект, склад или транспортное оборудование, трубопровод, этажность, размеры объекта и т.д.);
Оценка человеческого фактора в зоне возможной химической аварии (плотность населения, количество работающих на объекте, использующем АХОВ, возможное количество пострадавших от аварии с выбросом АХОВ, обеспеченность средствами защиты населения и персонала и т.д.);
Средства ликвидации аварии (собственные средства ликвидации последствий аварии, возможность помощи со стороны, наличие на ближайшей территории пожарных пунктов, пунктов медицинской помощи, управлений МЧС и т.д.);
Характер местности, где находится объект - потенциальный источник химической аварии, на котором осуществляется производство, переработка, хранение или транспортировка АХОВ (тип рельефа, растительности, застройки).

Набор этих свойств может быть расширен.

Задачу системного анализа опасности промышленных объектов необходимо решать с учетом всей совокупности обстоятельств возникновения химической аварии и свойств протекания и развития аварийной ситуации:

многофакторность;
многокритериальность и противоречивость оценок решений по ряду используемых критериев;
значительная роль неколичественных оценок; слабая приспособленность механизма сбора данных.

Необходимо учитывать следующие требования при определении вида и значений ИПР опасности промышленных объектов:

интегральный показатель должен быть специфической частной оценкой объекта, давать возможность оценить каждый отдельно взятый объект;
интегральный показатель позволяет выделить на исследуемой территории наиболее опасные объекты, т.е. те, которые способны создать критическую ситуацию;
формирование интегрального показателя должно быть достаточно простым, позволяющим применять его в реальном времени управляющими подразделениями;
методики проведения частных оценок должны быть ориентированы на то, чтобы быть самостоятельными, но в то же время являться частью интегрального показателя.

Интегральный показатель ранжирования ХОО представляет собой нормированную функцию:

где – i-ое нормированное свойство исследуемого объекта.
Предлагаемый ИПР допускает произвольное расширение множества свойств, используемых для описания химически опасного объекта.

Чем выше значение для рассматриваемого ХОО интегрального показателя ранжирования, тем большие масштабы заражения территории АХОВ и последствия от этого заражения будут иметь место при аварии на этом объекте по сравнению с другими исследуемыми объектами на территории.

Для более наглядного отображения информации как об объекте-источнике аварии и процессе развития аварии, так и особенностях территории используются электронные карты (э-карты) местности, на которых в виде специальных информационных моделей нанесены различные промышленные объекты, в том числе и химически опасные объекты, хозяйственные объекты, жилые комплексы, природные объекты, автомобильные и железные дороги и т.д.

В основе ранжирования промышленных объектов лежат рассчитанные значения ИПР J, которые учитывают основные свойства, характеризующие объект. Объекты, имеющие различные запасы одного и того же АХОВ, могут быть отнесены к одинаковой степени химической опасности. При наличии же на объекте нескольких видов АХОВ прогнозирование масштабов заражения и оценка степени химической опасности объекта производятся по тому веществу, авария с выбросом (проливом) которого может представлять наибольшую опасность для населения. Во всех случаях исходят из того, что авария происходит на единичной максимальной по объёму емкости АХОВ, которая подвергается полному разрушению.

Сравнительный анализ представленных методов ранжирования химически опасных объектов

Представленные выше методы ранжирования химически опасных объектов имеют свои как положительные, так и отрицательные стороны.

С точки зрения точности и разносторонности предоставляемых данных метод ранжирования с помощью интегрального показателя ранжирования имеет больше преимуществ перед методом, основывающимся на сравнении территорий по показателям опасности жизнедеятельсти населения.

Глава II. Методика проведения ранжирования с помощью интегрального показателя ранжирования (ИПР)

Одной из задач, стоящей перед руководством ХОО, структурами МЧС, является необходимость определения порядка действий и мероприятий, которые они должны будут выполнять при возникновении аварийной ситуации с выбросом АХОВ, а также порядка распределения имеющихся ресурсов для предупреждения и ликвидации аварии на ХОО, привлечения дополнительных ресурсов из соседних областей.

Вопрос, возникающий при разработке математической и информационной моделей развития любой аварийной ситуации, состоит в следующем: как будет происходить процесс развития аварии и как будет осуществляться его воздействие на реальные объекты на территории, а также его взаимосвязь со средствами ликвидации последствий аварии. В настоящее время для решения подобных задач имеется лишь учетно-статистическая информация, но прогнозирование аварий с выбросом АХОВ требует разработки и применения СППР для разработки организационно-управленческих мероприятий. Кроме того, при управлении аварийными ситуациями постоянно возникает необходимость дать общую оценку процесса развития аварии и действий по ликвидации её последствий по группе факторов, которая позволяет сравнить различные объекты. Обычно детальная оценка по одному фактору не дает объективной картины развития аварии и ее воздействия на объекты, попадающие в зону заражения при данной аварийной ситуации. Очевидно, что для этого требуется проведение комплексной оценки, учитывающей все важнейшие факторы.

Отсюда следует, что управляющие органы должны иметь объективную интегральную оценку масштабов последствий аварий на различных ХОО, позволяющую сравнить эти объекты между собой, а также отслеживать тенденции изменения аварийной ситуации и обрабатывать результаты управляющих воздействий по ликвидации аварии.

Рассмотрим многошаговый алгоритм формирования и расчета интегрального показателя ранжирования химически опасных объектов:

Формируется информационная модель (ИМ) ХОО в виде множества свойств каждого объекта на территории, которые можно записать в виде:

где i – количество имеющихся объектов; j – количество рассматриваемых свойств объекта; x, y, z – координаты расположения объекта на территории, f - фактор взаимодействия, n₁, n₂,…,n_j– свойства i-го объекта.

Таким образом описываются все объекты на исследуемой территории.

Формируется ИМ в виде матрицы M свойств всех объектов. Столбец соответствует одному из свойств, строка – одному из объектов:

где n – количество свойств всех объектов; m – количество рассматриваемых объектов.

Выбираются объекты, которые попадают в зону рассмотрения, так называемую стратегическую ситуационную зону (ССЗ), которая имеет свои границы. Координаты границы ССЗ поражения отображается информационной моделью (ИМ) в виде матрицы L, где столбцами являются координаты x и y, а строками – точки, образующие границу зоны поражения:

здесь i – количество точек, образующих ССЗ.

Точки с координатами (х_i, y_i) образуют границу ССЗ, имеющую площадь S. Необходимо выделить объекты, попадающие в зону поражения. Для этого с помощью соответствующего программного обеспечения необходимо проверить условие, при котором: – объект учитывается при дальнейшем рассмотрении, т.е. взаимодействие происходит; – объект не учитывается при дальнейшем рассмотрении, т.е. взаимодействия не происходит.

Формируется ИМ в виде матрицы G всех объектов, находящихся в ССЗ. Столбец соответствует одному из показателей, строка – одному из объектов:

где n – количество свойств объектов;

m – количество рассматриваемых объектов.

В данной матрице G учитываются качественные свойства объекта. Значения элементов матрицы равны:

В качестве основного критерия отбора объектов на исследуемой территории выбран поражающий фактор при химических авариях – «заражение АХОВ территории». В связи с этим формируется вектор-строка, где элементы, относящиеся к свойствам, влияющим на масштабы заражения территории и последствий аварии с выбросом АХОВ, принимаются равными 1, а остальные равны нулю:

, или .

Формируется ИМ в виде матрицы Р отобранных по выбранному критерию объектов путем упрощения матрицы G следующим образом: каждый элемент матрицы G умножается на соответствующий элемент вектора-строки V, т.е.:

или

В данной матрице P элементами являются количественные значения свойств, влияющих на масштаб последствий от аварии на ХОО:

где n – количество свойств объекта, за исключением свойств, не влияющих на выбранный критерий, m – количество ХОО, т.е. объекты, которые не представляют угрозы возникновения аварии с выбросом АХОВ, в дальнейшем не учитываются. В результате уменьшается количество рассматриваемых объектов, т.е. уменьшается размерность матрицы.

Если свойство объекта измеряемое, то

Если свойство объекта - качественная характеристика, то при определении значения соответствующего элемента в матрице можно записать:

Так как ИПР является суммой различных показателей свойств ХОО, которые разнородны и отличаются видом размерности, то необходимо провести нормирование этих различных качественных и количественных значений. Нормирование значений показателей осуществляется следующим образом:

где - элементы нормированной матрицы; - максимальное значение по j-му свойству среди рассматриваемых объектов.

Формируется ИМ в виде вектора-столбца, элементами которого будут весовые коэффициенты значимости каждого свойства. Число весовых коэффициентов должно равняться числу показателей, характеризующих данные объекты:

, при ,

где – весовой коэффициент значимости свойства, характеризующего исследуемый фактор. Чем больше значение весового коэффициен та, тем большее значение имеет этот показатель по сравнению с другими. Определение значений весовых коэффициентов значимости решается при помощи экспертных процедур.

Формируется ИМ в виде матрицы интегральных показателей ранжирования ХОО (j) по выбранному критерию как произведение матрицы

и вектора-столбца :

где каждый элемент матрицы J, соответствующий значению интегрального показателя ранжирования i-го объекта, вычисляется путем суммирования произведений каждого элемента строки матрицы на соответствующий весовой коэффициент, содержащийся в векторе-столбце :

, ( ).

Далее проводится процедура ранжирования ХОО по выбранному ИПР - j, которая состоит в последовательном применении алгоритма и формирования и расчета величины ИПР в виде матрицы J. В качестве критерия используется правило минимакса. На первом шаге из перечня ХОО выбирается объект, который имеет наибольшее значение ИПР – ему присваивается первый ранг. Выбранный объект исключается из перечня. На втором шаге выбирается объект, который имеет наибольшее значение ИПР из оставшихся в перечне. Этому объекту присваивается второй ранг. Процедура ранжирования ХОО продолжается до тех пор, пока не будет исчерпан весь список рассматриваемых ХОО.

Формируется шкала цветов для степени опасности объекта в зависимости от значений ИПР объекта. Каждый цвет соответствует определенному рангу объекта. На электронной карте местности в зависимости от значений интегральных показателей ранжирования отображаются ХОО определенного цвета в соответствии с масштабами заражения территории АХОВ и последствий.

Весовые коэффициенты свойств, входящих в ИПР, определяются экспертами по проблемам прогнозирования последствий аварий на ХОО.

Изложенная процедура ранжирования ХОО с использование ИМ позволяет в компактной, наглядной форме представлять информацию о развитии аварии экспертам, что повышает эффективность принимаемых ими решений. Данная методология ранжирования ХОО позволяет осуществлять дифференцированный подход к планированию и организации защиты рабочих, служащих и населения от воздействия АХОВ.

Ранжирование ХОО 📙 Дипломная → 🆔 16953