По техногенной опасности

Ранжирование потенциально опасных объектов, включенных в областной реестр, проводиться как раздельно, так и совместно по химической и пожаровзрывоопасности. Для количественной оценки опасности введен двумерный обобщенный показатель опасности (Р_1х и Р_2х).

Интегральный показатель Р_1х учитывает потенциальную опасность взрыва емкостей с ХОВ и выбросов вредных веществ в атмосферу. Он определяется соотношением

n l

Р_1х =∑ M_i k_i/m_i + ∑ B_j k_j/m_{j ,} (1.1)

i=1 j=1

где

n – количество опасных веществ, участвующих в технологическом процессе (хранения),

т; l – количество выбрасываемых вредных веществ в атмосферу, т;

M_i – масса i-го вещества, находящегося в производстве (хранении), т;

B_j – выброс в сутки j –го вещества, B_j =M^’_j/365, т/сут;

M^’_j - масса j –го выбрасываемого вещества, т/год,

k_i, k_j – коэффициенты опасности I,jвещества ( 1 класс k=1; 2 класс k=0,8; 3 класс k=0,6; 4 класс k=0,4);

m_i, m_j – пороговая масса i-го и j-го вещества соответственно, т.

Интегральный показатель P_2x учитывает численность персонала в зоне возможного поражения в случае взрыва емкостей с ХОВ и численность населения в зоне критических нагрузок при выбросах вредных веществ в атмосферу. Он определяется соотношением

P_2x = N_хов +N_вб, (1.2)

где

N_хов – численность персонала в зоне возможного поражения при авариях с воздействием ХОВ, тыс. чел. (определяется с помощью комплексной методики «Выброс», разработанной автором );

N_вб – численность населения, находящегося в возможных зонах экологического бедствия, чрезвычайной экологической ситуации или в зоне критической нагрузки.

Для определения радиуса зоны экологического неблагополучия используется модель «атмосфера-территория». Основными элементами модели являются следующие объекты:

- генератор (источник) примесей – производство (предприятия), выбрасывающее в атмосферу количество примесей, т;

- среда, в которой наблюдается диффузия примесей – атмосфера (под атмосферой подразумевается приземный слой высотой 50 – 100м);

- метеорологический фактор, определяющий механизм распределения примеси от источника загрязнения по территории.

В принятой модели критерий качества атмосферы k_атм определяется отношением скорости генерирования примеси в атмосферу к скорости ее рассеивания (накопления на территории):

k_атм = M_i^’/J_диф (1.3)

где

M_i^’ – масса генерируемого i-го вещества, т.

Диффузионный поток в атмосфере Јдиф =CiV⁄ t , где Ci – концентрация i-й примеси, мг/м³; V– объемная скорость перемещения примеси, м³/с; t– время выброса примеси, с.

Преобразовав выражение (3), получаем соотношение для определения радиуса зоны экологического благополучия при kатм = 1:

R=Mi/CiπWH, 1.4)

где

W- скорость ветра, м/с;

H- высота приземного слоя, м.

Двухмерный обобщенный показатель опасности для взрывопожароопасных объектов (P10, P20) аналогичен показателю опасности химических объектов. Показатель P10 определяется соотношением

P10 =∑‍‍Mi kj/mi + ∑‍‍Mj kj /mj , (1.5)

где

n- количество взрывоопасных веществ (ВОВ), т;

l- количество пожароопасных веществ (ПОВ), т;

Mj – количество j-го ПОВ, т; ki, kj –коэффициент опасности i-го ВОВ и j-го ПОВ (для 1-го класса k=1; 2-го класса k=0,8; 3-го класса k=0,6; 4-го класса k=0,4);

mi – пороговое количество для ВОВ (mi=1 кг, для j=1,n);

mj – пороговое количество для ПОВ (mi=10 кг, для j=1,l) .

Для самовозгорающихся веществ (зерно, мука) пороговое количество составляет 30т.

Показатель P20 определяется как

P20 = Р2ВЗ + Р2ПЖ, (1.6)

где

Р2ВЗ – численность персонала в зоне возможного поражения при взрывах конденсированных взрывчатых веществ, газов, легковоспламеняющихся жидкостей; значение показателя определяется с помощью методики;

Р2ПЖ – численность персонала в зоне возможного поражения при пожарах, определяется с помощью методики.

Рассмотрим процедуру применения введенных показателей опасности для ранжирования ПОО области.

В зависимости от объема сведений об исследуемом источнике опасности можно выделить следующие ситуационные допущения:

- ситуация вероятности, когда известны вероятностные законы распределения значений параметров потенциально опасных факторов аварии и окружающей среды;

- ситуация неопределенности, когда законы распределения параметров неизвестны, но могут быть заданы диапазон изменения этих параметров и некоторые вероятностные характеристики;

Анализ исходной информации о потенциально опасных объектах показывает, что задача ранжирования решается, как правило, в условиях неопределенности. Подобные задачи решаются с использованием методов теории статистических решений. В качестве критериев принятия решения используются как классические критерии Байеса-Лапласа, Сэвиджа, минимакса, так и производные критерии Гурвица, Ходжа-Лемана и др.

На основе анализа применимости этих критериев к задаче ранжирования потенциально опасных объектов автором отдано предпочтение минимаксному критерию.

Матрица решений

Минимаксный критерий использует оценочную функцию, соответствующую позиции крайней осторожности:

max e_ir = max( min e_ij), (1.7)

где

e_i – количественная оценка варианта решения E_i из конечной совокупности вариантов E₁, E₂,…, E_i ,…, E_r ( в задаче ранжирования под решением понимается присвоение потенциально опасному объекту некоторого ранга, в этом случае E_i обозначает i-ый объект, а e_i – оценку опасности); e_ij- количественная оценка опасности для различных показателей опасности (P_j) i-го объекта; e_ir-количественная оценка опасности i-го объекта с точки зрения принятой оценочной (целевой) функции.

Выбор наиболее опасного объекта производится в соответствии с правилом

E₀ ={E_i0 /E_i0 є EΛe_io= max(min e_ij)}. (1.8)

Это правило выбора считается следующим образом: множество E₀ опасных объектов состоит из тех объектов, которые принадлежат множеству E всех вариантов (реестр потенциально опасных объектов) и оценка опасности e_i0 которых максимальна среди всех оценок опасности e. Логический знак Λ требует, чтобы оба связываемых им утверждения были истинны.

Применение минимаксного критерия целесообразно в условиях, когда требуется в максимальной степени исключить принятие ошибочного однократно реализуемого решения. Кроме того, оговоренные выше условия соответствуют условиям ранжирования потенциально опасных объектов.

Процедура ранжирования заключается в последовательном применении алгоритма выбора. На первом шаге из реестра выбирается наиболее опасный объект и ему присваивается первый ранг. Выбранный объект исключается из реестра. На втором шаге выбирается наиболее опасный объект из оставшихся в реестре и ему присваивается второй ранг. Выбор объектов повторяется до тех пор, пока не будет исчерпан реестр потенциально опасных объектов. В результате процедуры ранжирования получаем список объектов, расположенных по степени убывания потенциальной опасности. Номер объекта в данном списке определяет ранг предприятия в системе потенциально опасных объектов области. Разработанная методика использована для ранжирования химически и пожаровзрывооопасных объектов Оренбургской области.

При прохождении практики студенты 4 курса могут определить и квалифицировать выбросы загрязняющих веществ в атмосферу как ПДВ либо ВСВ нормативы от стационарных ис­точников, расположенных на территории предприятия, где проходят практику