Мониторинг источника опасностей

Методы биологического мониторинга

Физико-химические методы

Наземные методы экологического мониторинга.

-Качественные методы. Позволяют определить, какое вещество находится в испытуемой пробе. Например на основе хроматографии[2].

-Количественные методы.

-Гравиметрический метод. Суть метода состоит в определении массы и процентного содержания какого-либо элемента, иона или химического соединения, находящегося в испытуемой пробе.

-Титриметрический (объемный) метод. В этом виде анализа взвешивание заменяется измерением объёмов, как определяемого вещества, так и реагента, используемого при данном определении. Методы титриметрического анализа разделяют на 4 группы: а) методы кислотно-основного титрования; б) методы осаждения; в) методы окисления-восстановления; г) методы комплексообразования.

-Колориметрические методы. Колориметрия — один из наиболее простых методов абсорбционного анализа. Он основан на изменении оттенков цвета исследуемого раствора в зависимости от концентрации. Колориметрические методы можно разделить на визуальную колориметрию и фотоколориметрию.

-Экспресс-методы. К экспресс методам относятся инструментальные методы, позволяющие определить загрязнения за короткий период времени. Эти методы широко применяются для определения радиационного фона, в системе мониторинга воздушной и водной среды.

-Потенциометрические методы основаны на изменении потенциала электрода в зависимости от физико-химических процессов, протекающих в растворе. Их разделяют на: а) прямую потенциометрию (ионометрию); б) потенциометрическое титрование.

Биоиндикация — метод, который позволяет судить о состоянии окружающей среды по факту встречи, отсутствия, особенностям развития организмов-биоиндикаторов[3]. Биоиндикаторы — организмы, присутствие, количество или особенности развития которых служат показателями естественных процессов, условий или антропогенных изменений среды обитания. Условия, определяемые с помощью биоиндикаторов, называются объектами биоиндикации.

Биотестирование — метод, позволяющий в лабораторных условиях оценить качество объектов окружающей среды с помощью живых организмов.

Оценка компонентов биоразнообразия — является совокупностью методов сравнительного анализа компонентов биоразнообразия[4].

Организация мониторинга источников загрязнения на объ­ектах осуществляется с целью получения оперативной и сис­тематической информации о состоянии окружающей среды, а также для обеспечения технологической и экологической безопасности на самих контролируемых объектах. По дан­ным МИ можно оценивать не только собственно параметры окружающей среды, но и косвенно судить по их характеристикам о работоспособности, а также о характере режима. функционирования («штатный» или аварийный) техноло­гического оборудования на объекте, являющегося главным источником опасности для его персонала и проживающего вокруг населения.

Мониторинг выбросов промышленных предприятий и транспортных средств сводится к определению их факти­ческой величины и сопоставлению ее с величиной ПДВ, При­менительно к промышленным предприятиям правила установления ПДВ определены ГОСТ 17.2.3.02—78. Контролю подлежат выбросы, поступающие от дымовых труб, вытяж­ных систем плавильных и разливочных агрегатов, сушиль­ных установок, нагревательных и электротермических печей кузнечно-прессовых и термических цехов, шихтовых дворов, участков очистки и обрубки отливок, участков приготовле­ния формовочных и стержневых смесей, цехов механической обработки материалов, сварочных постов и оборудования для резки металлов и сплавов, отделений для нанесения химиче­ских, электрохимических и лакокрасочных покрытий и др.

Организация МИ и решаемых ими задач наиболее наглядно может быть показана на примерах особо опасных промыш­ленных объектов. Категория опасности предприятия имеет первостепенное значение для организации мониторинга источников загряз­нения и во многом определяет его задачи. Соответствующие рекомендации по делению промыш­ленных предприятий на категории опасности в зависимости от масс и видового состава выбрасываемых загрязняющих веществ предписывают оценивать категории опасности пред­приятий (КОП) по соотношению

где М — масса выбросов i-го вещества, т/год; ПДК_i — среднесуточ­ная ПДК i-го вещества, мг/м³, в воздухе населенных мест; n — коли­чество загрязняющих веществ (по перечню), выбрасываемых пред­приятием: а_i — коэффициент, учитывающий класс опасности i -го вещества (1-й класс —- а = 1,7: 2-й класс — а = 1,3; 3-й класс — а = = 1,0; 4-й класс — а = 0.9).

При отсутствии официально принятой среднесуточной ПДК для расчетов берут максимальную разовую ПДК или соответствующий ориентировочный безопасный уровень вредности (ОБУВ), или уменьшенные в 10 раз ПДК воздуха рабочей зоны.

При всех < 1 значения КОП не рассчитывают, а предприятие вообще не учитывают как опасное.

При таком подходе категория опасности предприятия оценивается суммой категорий опасности загрязняющих веществ. Сами предприятия при этом делятся на четыре кате­гории опасности:

— особо опасные (1-я категория) - при КОП > 1 000 000;

— опасные (2-я категория) -при КОП от 10 000 до 1 000 000;

— малоопасные (3-я категория) — при КОП от 1000 до 10 000;

— практически безопасные (4-я категория) — при КОП < 1000.

Предприятия 1-й категории опасности относительно мало­численны. Но имеют или высокие значения валовых выбросов, или (и) выбросы загрязняющих веществ 1-го класса опасно­сти. Поэтому они являются самыми высоко опасными (особо опасными). К ним в первую очередь относят объекты, связан­ные с производством, хранением, переработкой и уничтоже­нием аварийно химически опасных веществ, высокотоксичных промышленных отходов и отравляющих веществ.

Для повышения надежности система мониторинга ОПО обычно дублируется:

— на подсистему автоматических приборов контроля загрязняющих веществ:

— подсистему пробоотбора и лабораторного анализа проб, взятых вблизи источника загрязнения.

Обе подсистемы работают во взаимодействии, дополняя друг друга и увеличивая эффективность и надежность всей системы в целом.

Подсистема приборов автоматического контроля охваты­вает практически все источники загрязнения, представляю­щие опасность для работающего персонала и окружающей среды, а также проживающего вокруг объекта населения. К ее основным функциям относятся: сигнализация о превышении допустимого уровня (обна­ружение) и измерение концентраций вредных веществ (опре­деление) вблизи источника загрязнения, а также в зоне промплощадки и СЗЗ;

— обнаружение мест утечек опасных, веществ в окружаю­щую среду и формирование исходных данных для прогноза об их распространении в случае аварии.

— контроль за техническими параметрами природоохран­ного оборудования и сооружений, а также др. экологиче­ски значимых параметров технологических процессов;

— диагностика и контроль за характеристиками элементов самих контрольно-измерительных приборов и автоматики,

— обработка, систематизация, протоколирование, отобра­жение и хранение аналитической информации;

— формирование и передача информации диспетчеру предприятия на центральный пулы управления, а также на вышестоящий государственный уровень.

Характерной особенностью мониторинга источников загрязнения на особо опасном объекте является сочетание двух одновременно решаемых задач обеспечение безопас­ности персонала и окружающей среды.

На рис. 18.1. приведена схема мониторинга ООП по унич­тожению отравляющего вещества Капсула с ОВ окружается герметичным или полугерметичным вентилируемым и кон­тролируемым защитным боксом, находящемся также в полу­герметичном вентилируемом и контролируемом рабочем помещении, расположенном на охраняемой и контролируе­мой рабочей территории (промплошадке), вокруг которой создается контролируемая санитарно-защитная зона (СЗЗ) Система мониторинга особо опасного объекта соответствует его структуре. Мониторинг источников имеет широкое распространение, поскольку органами Ростехнадзора в последние годы заре­гистрировано более 200 тыс ОПО

В отдельных случаях мониторинг источников проводят с применением аэрокосмической техники и методов неразрушающего контроля технических систем.

Аэрокосмический мониторинг. Для мониторинга протя­женных объектов (так называемых линейных объектов, у кото­рых размеры по одной координате значительно больше, чем по другой, — трассы железных и шоссейных дорог, нефте-, газопроводы) и объектов, занимающих большие площади, применение методов наземного мониторинга требует слиш­ком большого числа участников и аппаратуры, усложняет систему временной синхронизации измерений и требует зна­чительных материальных затрат Поэтому для проведения мониторинга таких объектов используют систему комплек­сов дистанционного зондирования. К ним относятся: искусственные спутники Земли (ИСЗ); высотные самолеты-лаборатории (высота полетов изме­рений Н> 1— 2 км); низколетающие самолеты-лаборатории (#> 50—100 м), вертолетные лаборатории.

Для исследования состояния природных ресурсов и реше­ния экологических задач в России и за рубежом применя­ется большое число различных типов самолетов-лабораторий и ИСЗ.

Рис 181 Схема мониторинга особо опасного объекта по уничтожению ОВ:

ДСЗ - датчик саяитарно-защитной зоны, ДПП – датчик пром-площадкн, ДРП - датчик рабочих помещений; ДРБ —датчик рабочих блоков, ДТК - датчик технологических капсул

Использование ИСЗ, летающих на высотах 300—600 км, для экологического контроля имеет определенные ограни­чения из-за наличия облачности над снимаемым районом и узкой полосы съемки с высоким разрешением относи­тельно межвиткового расстояния (- 150 км). Для большин­ства ИСЗ проход над одним и тем же районом проходит обычно с двухнедельным периодом, в течение которого могут существенно измениться состояние облачности я наземная ситуация (например, в случае наводнения). Поэтому при про­ведении дистанционного экомониторинга следует опираться на аэромониторинг и привлекать материалы космической съемки, когда она позволяет дополнительно получить необ­ходимую информацию.

Самолетные средства дистанционного зондирования более мобильны по сравнению с ИСЗ. Они также дают больший объем информации и в целом ряде случаев позволяют полу­чить данные с высоким пространственным разрешением Следует сказать, что аппаратура дистанционного зондирования предназначена в основном для картирования характери­стик подстилающей поверхности и редко используется для так называемых трассовых измерений, которые дают информацию о поверхности только по одной координате - вдоль линии полета и в фиксированной полосе сбора информации по другой координате. По разрешающей способности съемки с ИСЗ в оптическом и радиодиапазоне (радиолокация) приближаются к съем­кам с борта высотных самолетов-лабораторий: черно-белые снимки высокого разрешения (2 м и более) с космических аппаратов серии «Космос» в полосе 18 км. а также с разре­шением 3—5 м в полосе 37,5 км.

Съемки с вертолетов также имеют свои ограничения из-за сильных угловых колебаний, что не позволяет проводить качественную плановую фотосъемку. Вертолеты использу­ются обычно для проведения телевизионной съемки. Таким образом, дистанционная съемка с борта самолетов-лабора­торий является в большинстве случаев основным вариантом для целей экомониторинга.

Высотная аэрокосмическая съемка позволяет определять и картировать следующие явления:

— загрязнение нефтепродуктами и некоторыми цвето-контрастными веществами (торф, взвеси почвы и грунта,

буровые растворы для нефте- и газодобычи и др.) водных акваторий;

— разлив нефти по поверхности.

— заболевание деревьев в лесах;

— территории лесных пожаров с выделением выгорев­ших зон и зон горения;

— затопления и подтопления.

При комплексном мониторинге с использованием дис­танционного зондирования и наземных измерений для большинства изучаемых территорий можно построить их экологические карты со значительными набором экологи­чески значимых параметров.

Линейные объекты (трассы железных и шоссейных дорог, трассы нефте-, газо- и других продуктопроводов, каналы, Л ЭП) требуют систематического наблюдения и контроля для обеспечения их безопасной эксплуатации. Так, например, для контроля трасс нефте- и газопроводов и дорог с целью опре­деления их безопасности и экологических характеристик контроль следует проводить два-три раза в год — в период наиболее сильных деформаций грунта во время весеннего и осеннего оттаивания и замерзания, а также во время лет­него паводка

При реализации космического мониторинга Министер­ство природных ресурсов и экологии РФ взаимодействует с Российским авиационно-космическим агентством и Мини­стерством обороны РФ.

Для наблюдения за состоянием сложных и энергоем­ких технических систем (элементы конструкции атомных реакторов, подземные нефте- и газопроводы и т.п.) активно разрабатываются и применяются средства н еразрушающей диагностики. Основное преимущество такого метода контроля состоит в возможности выявления дефектов конст­рукций непосредственно в процессе их эксплуатации и при профилактических осмотрах. Средства и методы неразрушающего контроля весьма эффективны и экономически целе­сообразны.

Контроль за безопасностью оборудования и продукции. Для исключения эксплуатации оборудования, не соответст­вующего требованиям безопасности, производится соответ­ствующая проверка оборудования как перед его первичным задействованием, так и в процессе эксплуатации Применительно к оборудованию повышенной опасности проводятся специальные освидетельствования и испытания.

При поступлении нового оборудования и машин на пред­приятие они проходят входную экспертизу на соответствие требованиям безопасности. Она проводится отделом главного механика с привлечением механика того подразделения (цеха), где его планируют использовать. В случае проверки энерге­тических систем в ней участвуют также главный энергетик и энергетик указанного выше подразделения. Если обору­дование не соответствует предъявляемым требованиям, оно не допускается к использованию, при этом составляется рек­ламация в адрес завода-изготовителя.

Ежегодно отдел главного механика проверяет состояние всего парка станков, машин и агрегатов цеха. Особое внима­ние уделяется компрессорным устройствам, грузоподъем­ному оборудованию, лифтам, газопроводам и т.п.

При постановке новой продукции на производство уста­навливают режим, позволяющий обеспечить выполнение всех действующих требований безопасности и экологичности. В техническое задание не допускается включать требования, которые противоречат требованиям законов РФ и норматив­ных документов органов надзора за безопасностью, охраной здоровья и природы.

Согласно этому в процессе разработки документации про­верка новых технических решений, обеспечивающих дости­жение новых потребительских свойств продукции, должна осуществляться при лабораторных, стендовых и других исследовательских испытаниях моделей, макетов, натурных составных частей изделий и экспериментальных образцов продукции в целом в условиях, как правило, имитирующих реальные условия эксплуатации.

Опытные образцы или единичную про­дукцию (головной образец) подвергают приемочным испы­таниям в соответствии е действующими стандартами или типовыми программами и методиками испытаний, относя­щимся к данному виду продукции. Приемочные испытания проводят по программе и методике, подготовленным разра­ботчиком и согласованным с заказчиком или одобренным приемочной комиссией. В приемочных испытаниях незави­симо от места их проведения вправе принять участие изгото­витель и органы, осуществляющие надзор за безопасностью, охраной здоровья и природы, которые должны быть заблаго­временно информированы о предстоящих испытаниях.

Оценку выполненной разработки и принятие решения о производстве и (или) применении продукции проводит приемочная комиссия, в состав которой входят представители заказчика (основ. потребителя), разработчика, изготови­теля. При необходимости к работе комиссии могут быть при­влечены эксперты сторонних организаций, а также органы, осуществляющие надзор за безопасностью техники, охраной здоровья и природы.

В мировой практике на промышленных объектах были проведены исследования соотношений инцидентов различ­ной степени серьезности, направленные на выявление связи между крупными и мелкими происшествиями, а также дру­гими опасными событиями. Были сделаны следующие важ­ные выводы:

— в каждом исследовании прослеживалась связь между разными типами событий, менее тяжелые происшествия реги­стрировались гораздо чаще, чем более тяжелые:

— каждый раз была опасность того, что «происшествия без травм» и «опасные ситуации» могли перерасти в более серьезные;

— представленные ниже цифры, соответствующие коли­честву случаев потери контроля, послужили материалом для разработки методов улучшенного контроля.

В результате получено следующее соотношение: на 1 тяже­лое происшествие (с потерей трудоспособности) прихо­дятся 10 происшествий с легкими последствиями (любая травма, не приводящая к потере трудоспособности), 30 слу­чаев нанесения материального ущерба (все типы). 600 про­исшествий без видимых травм и материального ущерба, т.е. 1:10:30:600.

Таким образом, предотвращение самых легких происше­ствий косвенным образом влияет и на количество происше­ствий с тяжелыми последствиями. Более того, в последнее время в мировой практике принято учитывать и оценивать опасность возникновения аварийной ситуации и регистри­ровать происшествия, которые произошли, но не привели к аварии, инциденту или несчастному случаю. Регистрация и анализ происшествий, которые в реальности не привели к более тяжелым последствиям, служат основой для снижения аварийности и травматизма В качестве методического примера приведем данные, представленные в табл. 18 I.

Таблица 18.1 Распределение происшествий, не приведших к авариям или инцидентам, по основным категориям (компания «Халлибуртон», Россия, июнь — декабрь 2002 г.)

Основные категории, по ко­торым регистрируются инци­денты и наблюдения	Июнь	Июль	Август	Сентябрь	Октябрь	Ноябрь	Декабрь	всего
Охрана окружающей среды
Оборудование
Планирование
Безопасность труда
Процедуры, реэламенты
Химические вещества
Персонал
СИЗ, спецодежда
Всего

Как очевидно из приведенных результатов, большая часть возможных аварий и несчастных случаев связана с условиями труда и эксплуатацией оборудования. Своевременный ана­лиз причин несчастных случаев и их устранение помогли улучшить условия труда и предупредить риск возникнове­ния серьезных аварий и инцидентов. Идея регистрации происшествий, не приведших к авариям и инцидентам, является новой и, конечно же, потребуется определенное время для осознания необходимости регистра­ции и правильной классификации таких происшествий.

Целью оснащения оборудования опасных производств системой комплексного мониторинга является обеспечение безопасной ресурсосберегающей эксплуатации оборудования путем своевременной выработки управляющих воздействий. Комплексный мониторинг состояния оборудования опасных производств базируется на системе программно-технических средств, обеспечивающих непрерывное получение в реальном масштабе времени информации о техническом состоянии оборудования и принятие на основе этой информации решений о проведении необходимых корректирующих организационно-технических мероприятий.

Требуемая периодичность получения информации о техническом состоянии оборудования зависит от скорости развития в нем неисправностей и для обеспечения наблюдаемости состояния должна быть в несколько раз меньше характерного времени развития неисправности в объекте мониторинга до предельного состояния.

Программно-технические средства системы мониторинга включают в себя стационарные и переносные устройства, которые должны:

- иметь доступ к единой базе данных об оборудовании;

- функционировать в единой диагностической сети предприятия;

- представлять информацию о техническом состоянии оборудования опасных производств службам, отвечающим за его эксплуатацию и обслуживание, службам, отвечающим за эксплуатацию и обслуживание системы мониторинга, а также другим заинтересованным службам предприятия.

Для управления действиями в сфере мониторинга надежности оборудования, оснащаемого системой мониторинга, предприятие должно иметь подразделение (службу) мониторинга надежности оборудования, являющееся неотъемлемой частью общей системы менеджмента надежности на предприятии.

Цель службы мониторинга состоит в обеспечении постоянного повышения надежности оборудования и снижения затрат на его эксплуатацию и ремонт путем необходимых организационно-технических мероприятий и мониторинга состояния в реальном масштабе времени.

Основными этапами менеджмента надежности являются:

- определение целей в области мониторинга надежности;

- анализ необходимости и значимости работ в этом направлении;

- стратегическое планирование и определение путей достижения поставленных целей;

- реализацию запланированных действий и сбор данных по надежности оборудования;

- постоянный мониторинг надежности оборудования и опасного производственного объекта в целом, выполнение необходимых измерений и анализ результатов для непрерывного совершенствования системы менеджмента надежности;

- выявление «узких» мест, ограничивающих увеличение межремонтного периода и снижение затрат на эксплуатацию оборудования;

- оценку достигнутых результатов и планирование новых целей.

Структуру, численность, конкретные задачи и функции подразделения (службы), порядок взаимодействия с другими службами и подразделениями устанавливает руководство предприятия.

Служба мониторинга надежности координирует работу персонала установок и производств по:

- идентификации и оборудованию точек измерений;

- проведению контрольных измерений в процессе эксплуатации оборудования, а также после его ремонта и монтажа;

- сбору и передаче измеренных данных на сервер диагностической сети;

- выполнению предписаний системы мониторинга по устранению неисправностей и управлению эксплуатацией оборудования.

Служба мониторинга надежности координирует работу специалистов служб, отвечающих за проведение неразрушающего контроля и диагностирования, по:

- исполнению графика проведения контрольных измерений путем анализа данных сервера диагностической сети;

- разработке рекомендаций по выбору и оборудованию точек измерений параметров физических процессов, характеризующих работу оборудования;

- контролю пуска и обкатки под номинальной нагрузкой наиболее ответственного оборудования;

- проведению дополнительных измерений при несовпадении значений контролируемых параметров по показаниям стационарных и переносных устройств системы мониторинга;

- прогнозированию остаточного ресурса и определению периодичности контрольных измерений;

- определению неисправностей и причин их возникновения.

Служба мониторинга надежности координирует работу специалистов ремонтно-механических служб по оценке фактического технического состояния оборудования при его демонтаже, разборке и дефектации и подтверждает достоверность диагностических заключений. Данные о ремонте заносятся с помощью специальной компьютерной программы в базу данных сервера диагностической сети.

Служба мониторинга надежности координирует работу специалистов отдела контрольно-измерительных приборов и автоматики по надзору за работой стационарных систем мониторинга, а также по монтажу и демонтажу измерительных преобразователей (датчиков) и периодической поверке средств измерений системы мониторинга. Специалисты отдела автоматизированных систем управления технологическими процессами (АСУТП) осуществляют технический надзор за работой диагностической сети и ее сервера, обеспечивают, при необходимости, передачу из АСУТП в систему мониторинга значений технологических параметров объектов мониторинга.

Служба мониторинга надежности осуществляет:

- разработку рекомендаций по эксплуатации оборудования с целью увеличения его межремонтного периода;

- разработку рекомендаций по срокам вывода оборудования в ремонт;

- сбор данных о надежности и фактическом техническом состоянии оборудования по результатам ремонта и эксплуатации;

- анализ данных сервера диагностической сети с целью контроля работы служб по обслуживанию и ремонту технологического оборудования и обслуживанию диагностической сети;

- контроль сроков поверки средств измерений системы комплексного мониторинга.

Служба мониторинга надежности:

- участвует в разработке регламента предприятия в области мониторинга надежности и состояния оборудования опасного производства:

- контролирует работу персонала технологических установок, отвечающего за качество технического обслуживания и ремонта оборудования.

Дата добавления: 2014-01-06