Электронная библиотека Веда
Цели библиотеки
Скачать бесплатно
Доставка литературы
Доставка диссертаций
Размещение литературы
Контактные данные
Я ищу:
Библиотечный каталог российских и украинских диссертаций

Вы находитесь:
Диссертационные работы России
Географические науки
Географическая экология

Диссертационная работа:

Сазонов Андрей Аликович. Оценка экологических последствий пожаров на промышленных предприятиях (на примере Республики Хакасия) и разработка защитных мероприятий : Дис. ... канд. техн. наук : 25.00.36 : Иркутск, 2004 185 c. РГБ ОД, 61:04-5/2442

смотреть содержание
смотреть введение
смотреть литературу
Содержание к работе:

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ И СОЦИАЛЬНЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ПОЖАРОВ 10

1.1. Пожары как экологический фактор 10

1.2. Пожарная ситуация в современном мире и в России 18

1.3. Экологические и социальные последствия пожаров на промышленных предприятиях 22

1.4. Анализ современных подходов к исследованию качественного и количественного состава продуктов сгорания при пожарах

на промышленных предприятиях 26

1.5. Современное состояние математического моделирования процессов рас

пространения примесей в атмосфере 28

2. ОЦЕНКА ПОЖАРНЫХ РИСКОВ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ

ПРЕДПРИЯТИЯХ РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ 32

2.1. Влияние промышленных предприятий на экологическое состояние региона 32

2.2. Экологические и социальные последствия пожаров на промышленных предприятиях республики Хакасия 39

2.3. Анализ пожарных рисков в республике Хакасия 46

2.4.Анализ пожарных рисков на промышленных предприятиях республики Хакасия 50

3. ИССЛЕДОВАНИЕ РАСПРОСТРАНЕНИЯ И ТРАНСФОРМАЦИИ

ПРОДУКТОВ СГОРАНИЯ ПРИ ПОЖАРАХ НА ПРОМЫШЛЕННЫХ

ПРЕДПРИЯТИЯХ РЕСПУБЛИКИ ХАКАСИЯ 54

3.1. Теоретическое обоснование метода математического моделирования

при исследовании распространения и трансформации продуктов

горения при пожарах на промышленных предприятиях 54

3.2. Численное моделирование распространения примесей,

выбрасываемых в атмосферу Минусинской котловины при пожарах

на промышленных предприятиях республики Хакасия 57

3.3. Численное моделирование распространения и трансформации примесей, выбрасываемых в атмосферу Минусинской котловины при пожарах на промышленных предприятиях республики Хакасия 67

3.4. Анализ результатов численного моделирования 76

4.РАЗРАБОТКА ЗАЩИТНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ОТ СТАТИЧЕСКОГО

ЭЛЕКТРИЧЕСТВА И ИХ ПРАКТИЧЕСКОЕ ВНЕДРЕНИЕ 80

4.1. Влияние статического электричества на технологические процессы, безопасность производств и человека 80

4.2. Электризация органических жидкостей, как наиболее опасный источник воспламенений и взрывов 85

4.3. Анализ методов и способов защиты от статического электричества технологических процессов, связанных с обращением органических жидкостей 87

4.4. Разработка устройства для релаксации зарядов статического электричества, образующихся при заполнении резервуаров электризующимися органическими жидкостями 92

4.5. Результаты испытаний и внедрение новой конструкции узла для гашения скорости истечения жидкости в резервуар 102

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 107

ЛИТЕРАТУРА 109

ПРИЛОЖЕНИЯ... 124 

Введение к работе:

Общество на современном этапе развития всё чаще сталкивается с проблемами обеспечения безопасности и защиты человека и окружающей среды. Устойчивое развитие и безопасность — две взаимосвязанные концепции, имеющие большое значение при выборе целей и путей перехода к соэволюции природы и общества.

В настоящее время масштабы влияния на биосферу хозяйственной деятельности человека сопоставимы с масштабами геологических и геохимических процессов. При этом наблюдается устойчивая тенденция роста негативных последствий деятельности человека. Поэтому возникла необходимость разработки принципиальных подходов к интеграции распылённых знаний о защитных и охранных процессах отдельных компонентов биосферы, а также образование комплексного биосферо-социального видения защиты цивилизации.

Федеральным законом «Об охране окружающей среды» №7-ФЗ от 10.01.2002 г. введены новые принципы охраны окружающей среды, такие как, презумпция экологической опасности хозяйственной деятельности; приоритет сохранения естественных экосистем, природных комплексов и ландшафтов; обязательность использования технологий, имеющих природоохранный эффект.

В Экологической Доктрине Российской Федерации, принятой Правительством РФ 31.08.2002г., в числе приоритетных направлений деятельности по обеспечению экологической безопасности признаны:

? обеспечение безопасности при осуществлении потенциально опасных видов деятельности и при чрезвычайных ситуациях;

? предотвращение и снижение экологических последствий чрезвычайных ситуаций.

Экологические риски, сопряжённые с авариями, взрывами и пожарами на промышленных предприятиях, являются одними из наиболее значимых по своим отдалённым последствиям, так как сопровождаются

залповыми выбросами вредных веществ в атмосферу и создают экстремально высокие уровни загрязнения в отдельных регионах.

Мировая статистика взрывов и пожаров на промышленных предприятиях свидетельствует о серьёзной опасности статического электричества, возникающего в различных технологических процессах связанных с обращением электризующихся жидкостей (масла, мазуты, керосин и другие нефтепродукты). Например, в США суммы, ежегодно выплачиваемых пособий по случаям связанным со статическим электричеством, доходят до 7 млн. долларов, из них до 70 % приходится на долю промышленных предприятий [98]. При этом до 5 % пожаров и взрывов в промышленности происходят вследствие разрядов статического электричества. Ежегодные потери, по оценкам экономистов, по причинам связанным со статическим электричеством, возросли до 500 млн. долларов.

Контролировать уровни залповых выбросов токсикантов важно, как для разработки научных основ прогнозирования экологической ситуации в регионе, так и для развития наших познаний в области характеристики экологических последствий пожаров и взрывов, создания цельной картины о процессах, происходящих непосредственно в очаге поражения и за его пределами, так как, непосредственные замеры выполнить крайне сложно из-за внезапности и непредсказуемости возникновения ЧС. При этом важно осознавать, что количественные показатели экологических последствий ЧС на предприятиях различных отраслей несопоставимы между собой. Поэтому в случае с чрезвычайными ситуациями важен ещё и выбор наиболее значимого для региона объекта исследования.

В Республике Хакасия в районе Минусинской котловины сосредоточены наиболее крупные промышленные предприятия, такие как «Саяногорский алюминиевый завод», «Саянал», Черногорский комбинат «Искож», Усть-Абаканский гидролизный завод «Мебиэкс», которые представляют потенциальную угрозу экосистемам региона. Число чрезвычайных ситуаций, сопровождающихся взрывами и пожарами в Республике Хакасия, как и во всей России,

увеличивается. По данным МЧС России число прогнозируемых технологических аварий в 2004-м году достигнет 600-620, при этом пострадает примерно три тысячи человек и погибнет до тысячи человек. Это примерно в полтора раза больше, чем в 2003-м году. В связи с этим проблемы, поднимаемые в диссертационной работе, крайне актуальны.

Состояние проблемы

Пожары по воздействию на окружающую среду и человека можно рассматривать как источники атмосферных возмущений и изменения климата; генераторы вредных веществ; причину изменения ландшафтов, эрозии почвы, изменения концентрации атмосферных газов, подрыва ресурсов и поступления вредных огнетушащих веществ в воду, почву, атмосферу.

Так при пожарах на нефтяных скважинах, во время военных действий в Персидском заливе в атмосферу выбрасывалось в день: сажи - до 115 тыс. тонн, оксидов азота - 4,6 тыс. тонн, оксидов серы —27 тыс. тонн [178]. Это один из наиболее ярких примеров, показывающий высокую экологическую опасность пожаров.

В России в 2002 г. ежедневно происходило 712 пожаров, на которых в среднем погибало 55 человек, получали травмы 40 человек, огнём уничтожалось 218 строений, 22 единицы техники и 18 голов скота. Ежедневные материальные потери составляли 9,4 млн. руб. [20].

При оценке уровня экологической нагрузки от пожаров в жилом секторе крупных городов Сибирского федерального округа установлено, что в атмосферу городов дополнительно поступает 50-100 тонн токсикантов, что существенно увеличивает экологический риск [43].

Системных исследований региональных экологических последствий пожаров на промышленных предприятиях до сих пор не проводилось. В связи с этим целью настоящей работы стала разработка и реализация комплекса научно-технических предложений по оценке экологических последствий пожаров на промышленных предприятиях республики Хакасия, обеспечивающих снижение экологического риска и предупреждение возникновения ЧС.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить задачи:

1. Выполнить ретроспективный системный анализ экологических и социально-экономических последствий пожаров в республике Хакасия и дать оценку пожарных рисков на промышленных предприятиях Хакасии.

2. Провести экспертную оценку и ранжировать промышленные объекты республики Хакасия по значимости социально-экологических последствий ЧС.

3. Произвести выбор и адаптацию математической модели для оценки распространения экологически значимых факторов пожаров на наиболее опасных промышленных объектах.

4. Исследовать процессы распространения и трансформации продуктов горения на примере углеводородов, оксидов серы и азота, аэрозолей в атмосфере Минусинской котловины и дать оценку дополнительной экологической нагрузки на атмосферу населённых пунктов и заповедных территорий Хакасии.

5. Разработать новое техническое устройство для предупреждения возникновения разрядов статического электричества в технологических процессах заполнения резервуаров жидкими диэлектриками.

Методы исследования

В работе для решения конкретных задач использовались современные методы численного моделирования, экспериментального исследования эффективности применения нового технического устройства и технологические исследования в производственных условиях. Численное моделирование производилось с использованием компьютерных технологий и пакетов прикладных программ.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, сформулированных в диссертации, подтверждены анализом и теоретическим обобщением большого объёма (за 1988-2002 гг.) фактических данных о пожарах на территории республики Хакасия, сходимостью результатов численного моделирования и экспериментальных исследований уровней загрязнения атмосферы, а также положительным опытом внедрения результатов исследовательской работы в технологическом процессе очистки смазывающе-охлаждающей жидкости производства алюминиевой фольги ОАО «Саянал».

Научная новизна результатов исследований заключается: . • в разработке методики комплексной оценки экологической нагрузки

отдельных территорий, производств и технологических процессов;

• в выборе и адаптации прогностической математической модели, учитывающей пространственные нестационарные процессы переноса и турбулентной диффузии, химических превращений, к залповым аэровыбросам, возникающим при пожарах, которая позволяет определить значения удельной экологической нагрузки на особо охраняемые территории республики Хакасия (Чазы-Оглахты, Очурский бор) и Красноярское водохранилище;

• в установлении возможных химических превращений соединений серы Ф и азота и малых газовых составляющих в атмосфере Минусинской котловины и

выявлении наиболее значимых для прогнозной оценки экологических последствий горения пенополиуретана, сульфированного керосина, органического теплоносителя продуктов экохимических превращений;

• в создании новой конструкции узла для гашения скорости истечения жидкости в резервуар, являющегося гидротехническим устройством, относящимся к технике защиты от статического электричества.

Практическая значимость Результаты прогнозной оценки уровня загрязнения Красноярского водохрани- $К лища и особо охраняемых территорий Минусинской котловины (Чазы-Оглахты,

Очурский бор) аэрозолями и газовыми примесями от залповых выбросов, возникающих при чрезвычайных ситуациях (пожарах) переданы в МЧС республики Хакасия и государственный комитет природных ресурсов и охраны окружающей среды Хакасии, где используются при разработке оперативных управленческих решений и в республиканских программах экологической безопасности.

Изготовлен и внедрён в технологический процесс очистки отработанных

смазывающе-охлаждающих жидкостей при прокатке алюминиевой фольги в

ОАО «Саяиал» узел для гашения скорости истечения жидкости в резервуар.

, Годовой экономический эффект от внедрения разработанного узла более 500

тыс. рублей, что подтверждает акт внедрения.

Научные положения, выносимые на защиту

1. Уровень экологических последствий пожаров определяется особенностями производств и технологических процессов, сосредоточенных на территории республики Хакасия.

2. Особые условия рельефа Минусинской котловины и насыщенность промышленными предприятиями определяют высокие уровни загрязнения атмосферы заповедных территорий (Чазы-Оглахты, Очурский бор) и Красноярского водохранилища залповыми выбросами, сопровождающими пожары, выявленные зависимости распространения, трансформации и выпадения загрязняющих веществ позволяют прогнозировать экологическую обстановку в регионе.

3. В условиях технологических процессов, где обращаются жидкие диэлектрики, для предотвращения накопления статического электричества оправдано применение узла для гашения скорости истечения жидкости в резервуар, предложенное автором и защищенное патентом на полезную модель.

Основная идея работы заключается в том, что экологические нагрузки от залповых выбросов, возникающих при пожарах на промышленных предприятиях, соизмеримы с воздействием стационарных источников промышленных загрязнений и необходимо управлять экологическими рисками, предупреждая их возникновение.

Работа выполнена в соответствии с заказ - нарядами Министерства образования Российской Федерации:

• "Разработка научных и практических основ прогнозирования экологических и социальных последствий чрезвычайных ситуаций (на примере пожаров)", № государственной регистрации 01.2.00101522;

• "Создание критериев оценки техногенных аварий с выбросом сильнодействующих ядовитых веществ по воздействию на экосистемы Байкальского региона и разработка рекомендаций по снижению экологической нагрузки", № государственной регистрации 01.2.00101527.

Подобные работы
Азарова Светлана Валерьевна
Отходы горно-добывающих предприятий и комплексная оценка их опасности для окружающей среды (На примере объектов Республики Хакасия)
Кырова Светлана Анатольевна
Оценка геоэкологической обстановки Абакано-Черногорского промышленного района Республики Хакасия : На примере бенз(а)пирена и радионуклидов
Копосов Сергей Евгеньевич
Геоэкологическая оценка техногенного загрязнения подземных вод в карстовых районах и обоснование защитных мероприятий
Кузнецова Екатерина Сергеевна
Оценка аэрологических последствий перехода с природного газа на уголь на теплоэлектростанциях Центрального региона России
Истомина Мария Николаевна
Комплексная оценка крупных наводнений в мире и их негативных последствий
Николаева Арина Валерьевна
Оценка качества окружающей среды для целей управления (На примере промышленных предприятий Нижневартовского региона)
Денисов Сергей Генрихович
Техника и технология защиты окружающей среды от сточных вод на примере металлургического предприятия
Гриванова Ольга Владимировна
Оценка и прогноз загрязнения атмосферного воздуха лесозаготовительными и деревообрабатывающими предприятиями : На примере Приморского края
Машуков Андрей Александрович
Эколого-экономический анализ воздействий предприятий железнодорожного транспорта на окружающую среду (На примере Восточно-Сибирской железной дороги)
Цырендоржиева Татьяна Баировна
Геэкологические основы организации территориальных рекреационных комплексов : На примере Республики Бурятия

© Научная электронная библиотека «Веда», 2003-2013.
info@lib.ua-ru.net