Статьи

Приведены результаты теоретического анализа терминологии для описания профессиональных рисков в Республике Казахстан. Выявлено, что в Трудовом кодексе Республики Казахстан используется термин «риск», но отсутствует его определение. Законодательная база Республики Казахстан не применяет термин «профессиональный риск». Теоретический анализ осуществлен путем сравнения понятийного аппарата, принятого в Республике Казахстан для определения риска в области безопасности и охраны труда, с терминами, которые содержатся в национальных и межгосударственных стандартах, законах стран Евразийского экономического союза. Данное исследование — основа для формирования понятийного аппарата в области определения профессионального риска. Научно обоснованная терминология может применяться в целях рекомендации введения ее в нормативную базу Республики Казахстан.

Ключевые слова: понятийный аппарат, терминология, риск, профессиональный риск, трудовое законодательство, анализ нормативных документов, охрана труда

Айткенова Г.Т., Муканова Д.Б.


Приводится анализ литературы в области промышленной безопасности, посвященной барьерам безопасности. Показана история возникновения концепций барьеров безопасности, уходящая корнями в лекции по анализу опасностей (HAZAN) Квинслендского унирверситета (Австралия), где в 1979 г. впервые появились диаграммы «галстук-бабочка». В 1990-х годах Royal Dutch Shell Group адаптировала метод «галстук-бабочка» как стандарт компании в области анализа и управления рисками. В результате концепция барьеров безопасности получила широкое распространение. По своей сути барьеры безопасности представляют организационные и технические методы и средства защиты, предназначенные для предотвращения, контроля или смягчения аварий и других нежелательных событий. Концепция барьеров безопасности нашла отражение в ряде полуколичественных методов анализа риска. Их особенность — возможность оценки влияния существующих на объекте организационных, технических и других методов и средств защиты (барьеры безопасности) на процессы возникновения, развития и эскалации аварий на опасных производственных объектах, а также на их последствия. Также важный вопрос для правильного понимания и применения концепции — классификация барьеров безопасности. Классифицировать барьеры безопасности можно в зависимости от их расположения в системе, выполняемых ими функций или эффективности. В статье приводятся основные, наиболее распространенные способы классификации барьеров безопасности. На примере барьеров безопасности, применяемых для магистральных нефтепроводов, показаны различия в существующих подходах к их классификации. Приведен краткий сравнительный анализ российских и зарубежных методик, использующих термин «барьер безопасности».

Ключевые слова: анализ риска, барьеры безопасности, барьерная функция, барьерная система, безопасность функциональная, безопасность системная, методы и средства защиты, классификация

Жуков И.С.


Предложена система оценки качества риск-ориентированного диагностирования трубопроводов бесконтактным методом магнитной томографии с учетом напряженно-деформированного состояния как основного фактора риска. Проанализирована достоверность полученных данных путем сравнения с результатами неразрушающего контроля. Представлены результаты верификации различных типов дефектов. Рассмотренный метод позволяет с приемлемой точностью рассчитывать параметры прогнозирования работоспособности трубопроводов (безопасное рабочее давление и период безаварийной эксплуатации). Выявление и оценка опасности дефектных участков нефтегазовых объектов сопровождаются декларацией показателей качества: вероятности (выявление, точность оценки опасности, пропуск опасных дефектов) и регистрации ложных сигналов. Впервые в мировой практике предложена единая концепция оценки рисков на базе сплошного контроля металла как для магистралей, так и для трубопроводов, не подлежащих внутритрубному инспектированию (компрессорные станции, нефтеперерабатывающие заводы, газопроводы-отводы, перемычки, аэропорты, подводные трубопроводы и т.п.).

Ключевые слова: внутритрубное диагностирование, трубопроводы, качество контроля, риск-ориентированное инспектирование, бесконтактное магнитометрическое диагностирование, неразрушающий контроль

Махов В.М., Хуснутдинов Л.А., Горошевский В.П., Камаева С.С.


Математическое моделирование аварийных выбросов при фонтанировании газовых скважин — важный этап прогнозирования последствий аварий и расчета количественных показателей риска на опасных производственных объектах нефтегазодобычи. Для установившегося фонтанирования расчет параметров движения среды по стволу скважины и аварийного дебита проводится путем решения системы уравнений, включающей уравнение сохранения количества движения в дифференциальной форме, уравнение неразрывности и уравнение состояния. Получены аналитические решения вышеуказанной системы уравнений для случаев стационарного течения газообразных, двухфазных и жидких сред по секции скважины.
Представленные зависимости могут также применяться для расчета параметров стационарного течения по трубопроводам.
Проведено сопоставление решений различных задач с использованием соотношений, предложенных в настоящей работе, и прямого численного решения исходной системы уравнений. Сравнение показало удовлетворительную согласованность полученных результатов.
Представленные в статье аналитические зависимости позволяют существенно упростить решение вышеперечисленных задач. Для проведения расчетов авторы статьи разработали компьютерную программу, которая в настоящее время включена в программный комплекс (software) TOXI+Risk 5 для оценки последствий аварий и расчета количественных показателей риска на опасных производственных объектах.

Ключевые слова: математическая модель, одномерное стационарное течение, нефтегазодобыча, фонтанирование скважины, трубопроводный транспорт, оценка последствий аварий

Прокудин С.В., Софьин А.С., Агапов А.А.


Представлены обзор и анализ математических моделей распространения облаков тяжелых газов и соответствующих программных комплексов. Выделены четыре основные группы моделей распространения облаков тяжелого газа: эмпирические, интегральные, лагранжевые и CFD-модели. Использование эмпирических моделей ограничено условиями, близкими к условиям экспериментов, в которых они создавались. Интегральные модели позволяют обеспечить хорошее совпадение с результатами экспериментов для выбросов в условиях равнинной местности в незагроможденном пространстве. В рамках CFD-моделей возможно получение наиболее точных и достоверных результатов, особенно при выбросах на сложном рельефе, в условиях загромождения, полной или частичной замкнутости пространства. Сделан вывод о необходимости проведения процедуры верификации всех математических моделей путем сопоставления полученных результатов моделирования с данными натурных экспериментов.

Ключевые слова: математическая модель, рассеяние, тяжелые газы, классификация, CFD-моделирование

Агапова Е.А., Сумской С.И.


Задача о переходе пород кровли пласта в предельное состояние решается в классической постановке. Массив горных пород, вмещающий угольный пласт и пройденную по нему выработку, нагружен равнокомпонентным гравитационным полем напряжений и находится в условиях плоской деформации. Прочность пород кровли превышает прочность пласта. Его диаграмма условных напряжений соответствует диаграмме Линькова с линейным участком разупрочнения и наличием участка остаточной прочности. В ходе решения задачи рассмотрены два варианта перехода пород кровли пласта в предельное состояние. Согласно первому варианту обрушение пород кровли над выработкой происходит за счет их перехода в предельное состояние в зоне опорного давления, впереди забоя. По второму варианту кровля, отделившаяся от основного массива за счет его расслоения и представляющая собой защемленную по концам балку, разрушается в одном из защемлений под действием собственного веса. Задача решается методами механики деформируемого твердого тела и строительной механики стержневых систем. По результатам проведенных исследований построены зависимости коэффициента крепости пород кровли от пролета выработки, при которых она переходит в предельное состояние по двум вариантам.

Ключевые слова: массив горных пород, угольный пласт, горная выработка, предельное состояние кровли пласта, теория прочности Кулона — Мора

Черданцев Н.В.


Рассмотрены вопросы подготовки к отработке выбросоопасных угольных пластов с учетом их высокой газоносности, выбросоопасности, отсутствия защитных пластов и состояния угольного массива (трещиноватость, генезис и локализация трещин, гидропроводность). Предложен способ гидродинамического площадного расчленения угольного пласта через вертикальные скважины, пробуренные с поверхности, с перекрытием зон гидрорасчленения, учетом трещиноватости и пористости угольного массива, его гидропроводности. Отмечено снижение природной газоносности, выбросоопасности угольного пласта путем извлечения метана через вертикальные скважины гидрорасчленения и пластовые скважины обработанного угольного массива. Этот способ позволяет увеличить съем метана с 1 т запасов угля в 2–2,5 раза по сравнению с традиционными способами. Съем метана из скважин гидрорасчленения пласта, используемых для управления газовыделением из выработанного пространства лав, составил от 1,1 до 4 м3/мин. Данный способ площадной отработки угольного массива применяется для заблаговременной подготовки к безопасной отработке горизонтов по особовыбросоопасному пласту Д6 на шахтах им. В.И. Ленина, «Казахстанская» и др.

Ключевые слова: газодинамическая активность, выбросоопасный угольный пласт, проблемы извлечения метана, трещиноватость, гидропроводность, гидрорасчленение пласта с поверхности, дегазация угольного массива, вертикальные скважины, пластовые скважины

Бирюков Ю.М.


Для конструктивного внедрения риск-ориентированного подхода в сферу обеспечения промышленной безопасности необходимы реальные ориентиры имеющихся опасностей аварий, а также достигнутого и желаемого уровня обеспечения промышленной безопасности. Одним из важных индикаторов состояния промышленной безопасности может служить фоновый риск аварий, фиксируемый не на отдельном опасном производственном объекте, а в отраслевых системах опасных производств. По изменению соотношения фонового риска аварии в отрасли и на конкретном поднадзорном объекте можно судить о состоянии и эффективности систем управления промышленной безопасности на действующем опасном производственном объекте. Опасный производственный объект, как главный источник знаний об опасностях и приложения сил в сфере обеспечения промышленной безопасности, имеет отличительные свойства одновременно и «опасности» и «производственности». Для оценки состояния безопасности на опасном производственном объекте необходимы специальные индикаторы, показывающие взаимодействие свойств «опасности» и «производственности». В статье представлены тренды изменения предложенных показателей опасности аварий на производственных объектах различных отраслей промышленности. Эти индикаторы не отменяют, а только дополняют традиционные показатели аварийности и травматизма, позволяя оценить опасности аварий в переходные и кризисные периоды. Фоновый риск аварии — представительный индикатор для оценки эффективности использования как традиционных контрольно-надзорных, так и освоения современных риск-ориентированных подходов регулирования промышленной безопасности.

Ключевые слова: опасный производственный объект, показатель опасности аварий, риск-ориентированный подход, фоновый риск аварии

Печёркин А.С., Гражданкин А.И.


Приведены результаты испытания фиброволокна Concrix ES35 производства фирмы Brugg Contec AG Concrix при сухом методе торкретирования с использованием местных инертных материалов и вяжущего на Иртышской шахте ТОО «Востокцветмет». На основании лабораторных исследований определено соответствие компонентов смеси торкрет-бетона действующим ГОСТам и нормативным документам. Приведены составы торкрет-бетонной смеси для проведения опытно-промышленных испытаний: на основе местных материалов с ускорителем схватывания и фиброй, готовых сухих смесей. Определены начальная, ранняя и конечная прочности торкрет-бетона различного состава. Установлены показатели отскока смеси при торкретировании для смесей из местных материалов и готовых смесей. Установлены затраты на приготовление смесей различного состава. Выявлено, что с технологической точки зрения готовые сухие смеси более эффективны, чем смеси, приготовленные в шахте из местных материалов, в том числе с ускорителем схватывания и фиброй.

Ключевые слова: сухой метод торкретирования, компоненты смеси, прочность торкрет-бетона

Крупник Л.А., Шапошник Ю.Н., Шапошник С.Н.


Проведен анализ существующих нормативных методик расчета параметров термического воздействия при авариях на опасных производственных объектах с возгоранием углеводородного газа. Предложена верифицированная модель для определения геометрических характеристик факела высокоскоростной струи с учетом параметров газа. Представлены аналитические соотношения для определения угловых коэффициентов облученности от произвольно ориентированного приподнятого факела.
Показано, что существующие в настоящее время нормативные методики оценки термического поражения при авариях с возгоранием газа требуют коррекции. При ее проведении будут полезными предложенные в статье верифицированная физическая модель факела сверхзвуковой струи газа и методика расчета тепловых потоков на поверхности земли от пламени цилиндрической формы.

Ключевые слова: тепловое излучение, сверхзвуковая струя газа, факельное горение

Гамера Ю.В., Петрова Ю.Ю.


Страницы