Статистический анализ аварийности на производстве в результате некорректного функционирования системы энергообеспечения предприятия

EDN: DADYKI

Промышленные предприятия являются правлениях, которые потенциально могут на- сложным инженерно-техническим комплексом. Природа аварий на предприятиях может быть различна, поэтому высокий уровень организации производства является важным компонентом снижение аварийности.

Обеспечение непрерывности работы предприятия и безопасности работающего персонала является одной из главных задач при организации производства. Внезапные остановки оборудования, вызывающие нарушение производственного цикла, имеют такие же негативные последствия для предприятия, что и несчастные случаи на производстве. Поэтому важно предотвратить производственные риски в обоих указанных направлениях [1].

нести наибольший вред. Анализ и управление производственными рисками осуществляются на основе их классификации и причин возникновения. При этом рассчитываются наиболее вероятное место и сфера возникновения, определяется характер потенциальных последствий и величина возможных потерь [2]. Анализ проводится в двух направлениях:

• -    исследование рисков для людей

• -    исследование рисков для оборудования

Для промышленных предприятий самым критичным вариантом являются несчастный случай с летальным исходом либо авария, несущая угрозу для жизни или здоровья персонала [3]. Очевидно, что каждый из этих случаев является чрезвычайной ситуацией (ЧС), которая имеет свои причины. В таблице 1 указаны ЧС, спровоцированные определенными событиями.

Для производства наиболее характерным видом чрезвычайной ситуации является техногенная авария/катастрофа, причиной которой могут являться различные потенциально опасные факторы производственной среды. В таблице 2 представлены производственные факторы, место их локализации, воздействие на человека и соответствующие нормативные документы.

В организации производства все эти факторы должны учитываться с целью последующих профилактических мероприятий.

Существует не менее важный риск на производстве, такой как поломка оборудования,

Таблица 1. Виды и причины аварийных ситуаций

Вид чрезвычайной ситуации	Причины
Природная	Неожиданные катаклизмы
Техногенная	Износ техники, ошибка в проектировании или некорректная установка оборудования
Смешанная	Участвуют оба фактора

Таблица 2. Потенциально опасные факторы производства для предприятий химической промышленности

Опасные и вредные производственные факторы Место действия Воздействие на человека Нормативные документы Токсичные вещества, применяемые в технологических процессах Химический цех Отравление химическими веществами, химические ожоги ГОСТ Р 58473 2019 Взрыво- и пожароопасные вещества Химический цех, склады Термические и химические ожоги, механические травмы ГОСТ 12.1.044 2018 Взрывоопасное оборудование Трубопроводы, котельные Термические и химические ожоги, механические травмы ГОСТ 31610.0 2019 Движущие машины и механизмы Погрузочноразгрузочный цех, цех упаковки Механические травмы ГОСТ 2582-2013 ГОСТ 33166.1 2014 Наличие шума и вибрации Технологическое оборудование химического цеха, цеха подготовки сырья и др. Расстройства центрально нервной системы (ЦНС), сердечно сосудистой системы (ССС), тугоухость, виброболезнь ГОСТ 12.1.003 2014 ГОСТ 12.1.012 2004 Наличие высокого электрического напряжения Оборудование электрической подстанции Электротравмы, электрические травмы, механические травмы ГОСТ 12.1.019 2017 Наличие повышенной температуры Отдельные производственные участки технологического процесса Термические ожоги ГОСТ Р 12.4.297 2013 которая влечет за собой простой технологического процесса. К такому риску могут привести те же чрезвычайные ситуации, которые были указаны выше. Но, если природные катаклизмы невозможно предвидеть и противостоять им, то техногенных остановок можно избежать. Чтобы предотвратить производственные аварии, необходимо регулярно проводить технический осмотр всего оборудования с целью своевременного выявления изношенных деталей и узлов. Для обследования техники рекомендуется использовать приборы, способные обнаружить как микроскопические, так и наноповреждения.

На промышленных предприятиях имеются сотрудники, которые проводят оценку производственных рисков. Однако мало оценить текущее состояние и выявить участки потенциальных проблем. Необходимо разработать такие меры, снижающие опасность производственных аварий и несчастных случаев.

В организации управления системой энергообеспечения предприятия нужны мероприятия, создающие условия для корректной работы производства в любых условиях (рисунок 1).

Одним из лучших вариантов по снижению производственных рисков является автоматизация технологических процессов. Такие автоматические комплексы осуществляют полный производственный цикл по изготовлению продукции, сохраняя свою производительность даже при неблагоприятных внешних изменениях. Гибкая производственная система оперативно реагирует на прогнозируемые и непрогнозируемые обстоятельства и адаптируется к ним. При необходимости могут изменяться порядок выполнения технологических операций, корректироваться дизайн, упрощаться сборочный процесс [4].

Более крупные предприятия помимо АСУТП (автоматизированная система управления технологическим процессом) используют комплекс автоматизированных систем управления (АСУ),

Рис. 1. Мероприятия по предупреждению аварий

в который чаще всего также входят автоматизированная система контроля и учета электроэнергии (АСКУЭ), корпоративная система передачи данных (КСПД) и др.

Внедрение АСУ является ключевым фактором, который позволяет повысить уровень надежности эксплуатируемого оборудования, своевременно предоставлять достоверную информацию о ходе технологического процесса, состоянии оборудования и средств управления с целью быстрой ликвидации ненормальных аварийных и послеаварийных режимов [5], снижении непроизводительных расходов и потерь энергоресурсов, а также об обеспечении персонала ретроспективной технологической инфор-ма лей для анализа, оптимизация и планирование работы оборудования и его ремонта) [6].

По статистике 2021 года по направлению государственного энергетического надзора произошло 26 аварий [7,8,9]. В соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 28.10.2009 № 846 «Об утверждении правил расследования причин аварий в электроэнергетике» Ростехнадзором расследовались 26 аварий, из них

• -    на электроустановках потребителей – 2;

• -    на тепловых электростанциях – 2;

• -    на объектах электросетевого хозяйства – 22 (рис 2).

За аналогичный период 2020 года произошло 20 аварий (18 аварий на объекте электроэ-

• ■    на электроустановка потребителей ■ тепловые электростанции

• ■    на обьектах электросетевого хохяиства

  Рис. 2. Распределение аварий по видам объектов энергетики за 2021 год

  нергетики, и 2 аварии в сфере теплоснабжения). Таким образом, отмечается значительный рост общего количества аварий на 30 % (6 аварий) по сравнению с аналогичным периодом 2020 года.

При анализе аварийности за семь лет на энергетических производствах выявлены определенные закономерности (рис 3). Как видно из рисунка 3 наблюдается положительная динамика снижения аварийности.

На рисунке 4 представлено распределение аварийных ситуаций в энергетике по федеральным округам РФ за двух летний период.

С 1 января по 31 декабря 2021 года происходили аварии, классифицируемые по следующим признакам (рис. 5).

Из рисунка 5 видно, что наибольшую долю составляют отключения генерирующего оборудования или объектов электросетевого хозяйства, приводящие к снижению надежности энергосистемы (29,20 %), а также нарушение работы средств диспетчерского и технологического управления, повлекшие прекращение связи между диспетчерским центром субъекта оперативно-диспетчерского управления в элек-

Анализ показателей аварийности в динамике за 7 лет

Годы

Рис. 3. Анализ показателей аварийности в динамике 2015-2021 гг.

Рис. 4. Распределение аварий, произошедших при эксплуатации электростанций, электрических сетей, тепловых установок и сетей, и гидротехнических сооружений в 2020-2021 годы по федеральным округам Российской Федерации

6,50%

• ■    снижение надежности энергосистемы

• ■    отключение объектов электросетевого хозяйства и генерирующего оборудования

• ■    нарушение в работе противоаварийной или режимной автоматики

• ■    нарушение при теплоснабжении

• ■    нарушение работы средст связи

• ■    повреждение гидротехнических сооружений

  Рис. 5. Классификация причин аварий, произошедших в 2021 году

Таблица 3. Взаимосвязь несовершенства в организации систем управления предприятием с причинами возникновения аварий в энергетике

Недостатки в организации систем управления Основные причины аварий Слабый контроль за техническим состоянием средств диспетчерской связи и организации их эксплуатации Потеря диспетчерской связи и передачи телеметрической информации Ненадежный уровень организации производства работ по ремонту энергооборудования Нарушение в работе противоаварийной или режимной автоматики, обусловленное ошибочными действиями персонала Неисправность релейной защиты и автоматики Отсутствие контроля за соблюдением инструктажей по охране труда Ошибочные действия персонала вызвавшие отключение объекта электросетевого хозяйства Несоблюдение сроков эксплуатации оборудования Износ оборудования в процессе длительной эксплуатации Низкий уровень организации производства работ на электрических установках Нарушение технологии производства работ, установленной локальными нормативными документами Ненадлежащий контроль за осуществлением мероприятий по установке и монтажу системы принудительной вентиляции и вспомогательного электрооборудования Нарушение работниками рабочих, производственных и должностных инструкций Высокий уровень ошибок при внедрении в производство нового оборудования Неправильная работа средств режимной и аварийной автоматики из-за проектных ошибок, отклонений от проектов в процессе монтажа и эксплуатации оборудования Производственные дефекты оборудования, приводящие к механическим повреждениям, разрушениям оборудования и возможному возгоранию троэнергетике (22,50 %). Каждое оставшееся из произошедших нарушений бесперебойной работы в энергосистеме за 2021 год не превышает 16 % от общего количества.

Все вышеперечисленные нарушения могут происходить в результате несовершенства организации систем управления предприятием, которые, в свою очередь, являются предпосылками возникновения аварий на предприятиях (табл. 3).

Таким образом, для обеспечения высокого уровня организации производством необходимо, в первую очередь, произвести анализ причин аварий и потенциальных производственных рисков [10]. На основании этого следует разработать меры, позволяющие снизить опасность возникновений аварий и несчастных случаев. Наиболее перспективным и современным мероприятием является внедрение автоматизированной системы управления (АСУ), которая выбирается, непосредственно, промышленным объектом с целью:

• -    повышения надёжности и экономичности работы за счёт сокращения времени обнаружения неисправностей в результате постоянной диагностики и получения информации об аварийных отключениях и сбоях;

• -    увеличения производительности и улучшение качества труда эксплуатационного персонала за счёт роста информированности о неисправностях и повышения качества формирования оперативной информации;

• -    обеспечения высокого уровня автоматизации для контроля и управления оборудованием за счёт использования современной микропроцессорной техники.