Предотвращение аварий на опасных производствах

12:28 • 21 Сентября 2018

Предотвращение аварий на опасных производствах

Предлагаем рассмотреть на примере Астраханского газового комплекса этапы разработки и внедрения технических решений комплексной системы мониторинга, предупреждения и подготовки к действиям по локализации и ликвидации аварийных ситуаций на опасных производственных объектах. Покажем также взаимосвязь ее элементов и выполняемых задач на действующем технологическом объекте.

Отличительными особенностями названной комплексной системы является интеграция информационных систем, используемых при мониторинге, анализе и прогнозировании последствий аварийных ситуаций на производственных объектах, с управлением технологическими режимами объектов по добыче и переработке сероводородсодержащего сырья. Дополнительными функциями этой системы, которые внедрены и используются при локализации и ликвидации аварийных ситуаций, стали системы мониторинга состояния спасателей, стационарного и мобильного видеонаблюдения, а также координации передвижения аварийно-спасательных формирований.

Специфика работы

Численность коллектива предприятия, с опытом которого мы хотим познакомить, превышает 10 тыс. человек. Более 30 лет общество «Газпром добыча Астрахань» является недропользователем и осуществляет производственную деятельность на Астраханском газоконденсатном месторождении (АГКМ) по добыче и переработке углеводородного сырья с получением товарной продукции в виде бензина, дизельного и котельного топлива, серы, сжиженного и сухого отбензиненного газа и др.

Главная особенность АГКМ – наличие в используемом сырье сероводорода (до 26 %), сернистых и других соединений. Это предопределяет скоротечность развития возможных аварийных ситуаций, связанных с выбросом сероводородсодержащего газа. Несмотря на то, что при проектировании, строительстве и эксплуатации комплекса применялись передовые технологии и природоохранные решения, все же существует потенциальная угроза загрязнения окружающей среды, воздействия токсодоз опасных веществ на работников предприятия и жителей близлежащих населенных пунктов.

В ТЕМУ

Сероводород относится к аварийно химически опасным веществам. Это – взрывоопасный газ. Основной поражающий фактор при взрыве – ударная воздушная волна. При слабой степени поражения вызывает слезотечение, покраснение глаз, опухлость во рту, охриплость голоса, головные боли, тошноту. Средняя степень: светобоязнь, дезориентация, расстройство психики, нарушение сердечной деятельности. Тяжелая: потеря сознания, дыхание редкое, остановка сердца.

Это накладывает повышенную ответственность руководства за безопасность работников предприятия и населения, эксплуатацию объектов, осуществляющих деятельность на АГКМ, снижение рисков возникновения ЧС в районах размещения потенциально опасных объектов.

Как известно, одно из условий своевременного принятия мер по защите населения в случае стихийного бедствия, крупной производственной аварии – это оперативные действия при оповещении о ЧС, эвакуации людей и ликвидации последствий.

Сложившиеся условия эксплуатации газового комплекса определяют необходимость применения широкого комплекса организационно-технических, природоохранных мероприятий. Они касаются обеспечения готовности к локализации и ликвидации аварийных ситуаций, снижения риска их возникновения, устройства систем противоаварийной защиты и, безусловно, оповещения, специальной подготовки персонала.

При этом ключевую роль играет оперативность доведения информации до людей, здоровью и жизни которых грозит опасность, а также должностных лиц, в чьи обязанности входит правильная и быстрая оценка возникшей ситуации. Исходя из этого необходимо определить важнейшие превентивные мероприятия, оптимальные способы и методы защиты.

Программное обеспечение

Своевременное и грамотное реагирование на ЧС позволяет не только сохранить жизнь и здоровье людей, но и минимизировать материальный ущерб от ее последствий. Поэтому создание, развитие и поддержание в готовности локальной системы оповещения (ЛСО) с использованием современных технических средств и информационно-телекоммуникационных технологий на предприятии является первостепенной задачей.

Согласно проектным решениям для информирования населения в конце 1990-х гг. был внедрен комплекс технических и программных средств оповещения о газовой опасности посредством использования проводной радиотрансляционной сети. Эта система обеспечивала оповещение населения (24 населенных пунктов и других мест массового скопления людей), проживающего вблизи АГКМ, о возможной или возникшей угрозе газовой опасности. Однако у нее имелся существенный недостаток – длительное время информирования граждан и невозможность оповещения работников предприятия.

С выходом в свет нормативных актов, регулирующих требования и порядок создания ЛСО на объектах экономики, в обществе «Газпром добыча Астрахань» начались работы по проектированию системы оповещения, обеспечивающей автоматизацию управления и выполнение необходимых задач с помощью ряда создаваемых либо модернизируемых подсистем.

В 2008 г. комплекс существующей системы оповещения был расширен на все объекты АГКМ. Чтобы привести эту систему в соответствие к новым требованиям, было разработано новое техническое задание по созданию автоматизированной ЛСО. Решить задачу предусматривалось в два этапа: первый предполагал образование центра управления системой оповещения и построение сети оповещения мест массового пребывания людей, второй – расширение этой сети до требуемого объема.

Центральный пост

Был разработан и утвержден проект реконструкции центрального поста газовой безопасности (ЦПГБ), являющегося органом управления сил постоянной готовности предприятия. Сюда поступает и здесь обрабатывается вся информация о состоянии газовой и экологической безопасности на АГКМ.

Практическая реализация проекта началась в 2011 г. В результате создан программно-аппаратный комплекс, состоящий из следующих основных функциональных подсистем:
-         оперативного прогнозирования последствий ЧС при авариях на химически и взрывопожароопасных объектах – «Щит»;
-         оповещения;
-         технологического видеонаблюдения;
-         телеметрии оборудования спасателей;
-         навигации и контроля перемещения транспорта;
-         хранения, обработки и отображения данных;
-         интегрированных сетей связи и передачи данных.

Некоторые из этих подсистем были реализованы ранее и функционировали самостоятельно, а информация, получаемая от элементов систем, требовала от диспетчера ЦПГБ дополнительного времени для анализа и принятия решения. Поэтому на этапе проектирования было решено объединить функциональные возможности отдельных их элементов и подсистем в целом в единый комплекс.

НАША СПРАВКА

Возможности комплексной системы мониторинга, предупреждения и подготовки к действиям по локализации и ликвидации аварийных ситуаций на опасных производственных объектах:
-         контроль параметров химической обстановки с чувствительностью, позволяющей регистрировать их изменение относительно ПДК;
-         регистрация и контроль метеорологических параметров в местах наблюдения;
-         управление силами и средствами аварийно-спасательных формирований с визуализацией фактического их местоположения;
-         оперативное обнаружение и сигнализация об аварийных ситуациях;
-         сбор, обработка и отображение данных о химической и экологической обстановке на картографической основе;
-         прогнозирование возможных последствий в случае возникновения нештатных ситуаций и отображение результатов в картографической среде;
-         формирование и предоставление персоналу и населению необходимой информации, в том числе сигналов оповещения;
-         управление эвакуацией на основе прогнозных данных в реальных условиях;
-         оформление выходной документации за отчетный период в виде сводок, отчетов и графиков определенного вида;
-         экстренный сеанс связи с любым из элементов измерительной системы;
-         ведение баз данных.

 

Комплексная структура

В итоге на основе высокоавтоматизированных систем контроля загрязнения воздуха, включающих в себя современные высокотехнологичные измерительные звенья, средства связи, обработки и распределения данных, в обществе «Газпром добыча Астрахань» была разработана и внедрена комплексная система мониторинга, предупреждения и подготовки к действиям по локализации и ликвидации аварийных ситуаций на опасных производственных объектах. Ее структура имеет несколько подсистем.

Оперативное прогнозирование. Подсистема оперативного прогнозирования последствий ЧС при авариях на химически и взрывопожароопасных объектах «Щит» предназначена для получения оперативной информации, выбора эффективных мероприятий в целях предупреждения, локализации и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. «Щит» интегрирован с системой производственного экологического мониторинга атмосферного воздуха, выполняющей функции автоматического контроля загазованности в зоне расположения оборудования скважин и технологических установок завода, с сетью автоматических постов контроля загрязнения.

Локальная система оповещения (ЛСО) представляет собой совокупность технических средств оповещения, управляемых с помощью специального программного обеспечения. Система централизованного оповещения объекта создается на базе производственной сети связи и сети проводного вещания объекта с применением специальных программных, аппаратных и технических средств оповещения, в том числе используются абонентские громкоговорители. Состоит из основного пункта управления и основного и запасных центров оповещения, соединенных между собой и пунктами оповещения с помощью интегрированной сети связи и передачи данных.

ЛСО укомплектована уличными громкоговорителями для передачи сигналов на территории промплощадок, а также сиренами и световой сигнализацией в сильно зашумленных цехах.

Технологическое видеонаблюдение. Подсистема позволяет осуществлять визуальный контроль за работой систем мониторинга, действиями спасателей, соблюдением предписаний по выбросу избытка давления на скважинах, по средствам устанавливаемых фиксированных и управляемых камер на вышках промысловых объектов и зданиях завода, а также на автотранспорте военизированной части.

Подсистема создана на базе производственной сети связи и передачи данных объекта с применением специальных программных, аппаратных и технических средств записи, управления и мониторинга процессов. В качестве средств видеозаписи применяются всепогодные купольные IP-видеокамеры.

Телеметрия оборудования спасателей. Данная подсистема предусматривает наличие датчиков давления на воздушно-дыхательных аппаратах спасателей, датчиков их движения, дисплеев полнолицевых масок для отображения текущей информации.

Информация с датчиков передается по радиоканалу на базовую станцию малого радиуса действия, установленную в автомобиле. Оператор может наблюдать параметры всех спасателей и в случае необходимости выполнить функцию оповещения.

Навигация и контроль перемещения транспорта. Совокупность технических средств центра обработки данных и устройств позиционирования позволяет в режиме реального времени получать информацию о местоположении автотранспорта с функцией визуализации.

Хранение, обработка и отображение данных. Эта совокупность технических средств центра обработки данных, сетевой системы хранения данных (сетевой накопитель) и системы отображения информации на полиэкранах (видеостене) является обеспечивающей подсистемой. Она объединяет в себе все информационные потоки от других подсистем, распределяет информацию по виртуальным серверам, обеспечивает работу серверных приложений и вывод необходимой информации на экраны.

Графическая информация выводится на видеостену, размещенную на ЦПГБ. На экране отображаются карта АГКМ, информация с датчиков контроля загазованности опасных производственных объектов, метеоданные с пунктов контроля загрязнений, местоположение автотранспорта ВЧ, прогнозируемые расчеты программно-аппаратного комплекса «Щит».

Интегрированная сеть связи и передачи данных. Подсистема служит для осуществления связи между остальными подсистемами проекта. Она построена на основе беспроводного широкополосного доступа «WiMax», работающего в гигагерцовом диапазоне радиочастот. Беспроводная система обеспечивает необходимую мобильность для передачи данных, связь с подвижными и удаленными объектами системы оповещения. Она интегрирована со всеми существующими кабельными (металлическими, оптическими) сетями связи и передачи данных.

Первые результаты

На сегодняшний день первый этап работ по проектированию системы оповещения реализован на предприятии в полном объеме. В результате его выполнения удалось добиться:

-         соблюдения установленных государственных и отраслевых требований в части систем наблюдения, оповещения, связи и поддержки действий в случае ЧС;

-         наличия необходимых данных (в том числе видеоизображения с требуемой территории) для принятия обоснованных решений по эвакуации;

-         возможности управления оперативным составом, занятым в локализации и ликвидации аварии, включая получение в реальном времени информации о наиболее важных параметрах, характеризующих физическое состояние спасателей;

-         возможности отображения, обработки и хранения соответствующих данных;

-         сокращения времени оперативного реагирования (до 10 раз) за счет использования автоматического расчета при прогнозировании последствий аварийных ситуаций, а также времени оповещения должностных лиц, персонала и населения при угрозе ЧС с 30 до 10 мин.

Положительный опыт эксплуатации данного комплекса в обществе «Газпром добыча Астрахань», внедрение аналогичных технических средств на опасных производственных объектах группы компании «Газпром» позволяют в перспективе рассматривать объединение систем контроля и мониторинга в рамках всего акционерного общества.

Владимир Морозов,
Олег Копылец,
Александр Михальский,
Сергей Идиатулин,
«Газпром добыча Астрахань».
Фото авторов

НАША СПРАВКА

Второй этап представляет собой модернизацию и расширение существующей системы оповещения, а именно:
-         с помощью дополнительных звукоусилительных блоков и громкоговорителей будет обеспечено оповещение людей на остальных территориях объектов АГКМ;
-         в сильно зашумленных установках везде будет оборудована светозвуковая сигнализация;
-         водители автотранспорта общества, приближающиеся к зоне возможной ЧС, будут оповещаться об этом через специальную подсистему связи, а водители на территории защитной зоны – с помощью световых знаков-табло «Опасность!»;
-         в дальнейшем планируется развернуть подвижный пункт управления, позволяющий управлять системой дистанционно, располагаясь вне защитной зоны;
-         появится возможность управлять системой не только с центрального пункта, но и с территориальных секторов, на которые система разделена. Такое использование допустимо как в производственных целях, так и для организации оповещения работников об опасности на местах – например, при обнаружении оператором угрозы загазованности атмосферного воздуха.