Безопасность жизнедеятельности. Безопасность жизнедеятельности

РАЗДЕЛ VI

БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

И ЭКОЛОГИЯ

Необходимые условия успешной деятельности специалиста - глубокие знания в области охраны окружающей среды, правил и норм охраны труда, техники безопасности, производственной санитарии и противопожарной защиты, а также умение решать задачи по анализу окружающей среды и результатам деятельности предприятий.

В последнее время проблемам экологии уделяется все большее внимание как на национальном, так и на международном уровне, с учетом совмещения требований природоохранного законодательства и экономического развития общества. Эти проблемы заключаются в использовании существующих и в создании новых механизмов, обеспечивающих снижение загрязнения окружающей среды, в минимизации отходов, в эффективном использовании различных видов энергии и в разумном подходе к потреблению природных ресурсов. Согласно закону «Об экологической экспертизе» № 174-ФЗ от 23.11.95 г. любой вид хозяйственной деятельности должен быть проверен на соответствие экологическим требованиям, чтобы предупредить возможные неблагоприятные последствия на окружающую природную среду.

 

Уровень вибрации электродвигателя с учетом

Высоты оси вращения

 

Высота оси вращения, мм	Параметр	Оценка параметра
		допустимо после ремонта	допусти- мо	еще допусти- мо	требует принятия мер	не- допусти-мо
От 80 до 132	Средне- квадратич-ное значение вибро- скорости, мм/с	До 1,8	1,8 - 2,8	2,8 - 4,5	4,5 - 7,5	Свыше 7,5
Свыше 132, до 225		До 2,8	2,8 - 4,5	4,5 - 7,1	7,1 - 11,2	Свыше 11,2
Свыше 225, до 400		До 4,5	4,5 - 7,1	7,1 - 11,2	11,2 - 18,0	Свыше 18,0

 

 

 

 

Рис. VI.4. Типовой пример соединения электродвигателя

с исполнительным механизмом и места замеров уровней вибрации

Результаты замеров по каждому ЭП ПП рекомендуется заносить в специальный протокол, в котором отражаются кинематическая схема привода, номинальные данные электродвигателя и его место в технологическом процессе ПП, постоянные точки и направления замеров, численные значения уровней вибрации, дата очередного замера, фактическое время работы.

Определяются среднеквадратичные результаты замеров всех контрольных точек ЭП и выделяются точки с наибольшим уровнем вибрации. На специальном поле-графике протокола точками отмечаются значения очередного замера. По набору этих точек, полученных за определенный промежуток времени, строится график изменения уровня вибрации во времени. В случаях устойчивого роста уровня вибрации частота производимых замеров увеличивается и при достижении значений, превышающих допустимый уровень, осуществляют расцентровку механизмов привода с последующей идентификацией причины неисправности. Фактическая частота замеров уровня вибрации определяется на основании практического опыта. Так, на печном вентиляторе с его известными проблемами загрязнения замеры необходимо осуществлять значительно чаще, чем, например, на вентиляторе кондиционера.

Проводимая в течение последних пяти лет вибродиагностика состояния различных эксплуатируемых ЭП ряда ПП позволила, по пессимистическим оценкам специалистов электроремонтных служб, сократить расходы, связанные с их ремонтами, на 10 - 15 %.

Учет фактически отработанного времени и знание фактической нагрузки ЭП позволяют контролировать плановое значение остаточного ресурса Т_{рес.ост} , ориентировочно определяемого как разность между регламентированным заводом-изготовителем техническим ресурсом Т_рес и фактически отработанным.

В качестве измерителя уровня вибрации общепромышленных ЭП может быть рекомендован тестер ударных импульсов Т-2000 австрийской фирмы SPM.

В крупных государственных технических университетах, функционируют научно-исследовательские ЭКО-аналитические лаборатории и учебные центры по безопасной жизнедеятельности, обеспечивающие определенный мониторинг экологической ситуации не только в своих регионах.

 

VI.1.2. Характерные причины и последствия аварий

при освоении ресурсов Мирового океана

 

При освоении континентального шельфа происходят аварии сооружений, приводящие к человеческим жертвам и травматизму, загрязнению окружающей среды и значительным материальным затратам на их ликвидацию. Причины аварий различны. Это могут быть ошибки, допущенные при испытании, проектировании, строительстве и эксплуатации сооружений. Значительная доля аварий на сооружениях связана с ошибками персонала («человеческий фактор»), допускающего нарушения технологического процесса, правил проводки судов или их причаливания к морским нефтегазопромысловым сооружениям. В мировой практике аварии оцениваются по материальному ущербу: крупными считаются аварии с ущербом от 1 млн. дол. США и выше. С 1955 г. по 1984 г. произошли 104 крупные аварии плавучих буровых установок (ПБУ) (погружных, полупогружных, самоподъемных) и буровых судов. При этом 52 установки погибли. Значительная часть крупных аварий ПБУ произошла во время транспортировок. Причинами этих аварий стали: более тяжелые, чем предполагалось по расчету, штормовые условия  (~ 10 %); трудные условия при прохождении стесненных акваторий   (~25 %); грубые ошибки персонала (например, оставление незадраенными люков и переборок). Аварии самоходных ПБУ (СПБУ) связаны с операциями перегона и непредвиденными смещениями опорных башмаков и колонн, с низким качеством прогнозов погоды на время перегона, со стремлением быстрее возобновить буровые работы. Причиной гибели СПБУ в Мексиканском заливе (1975 г.) стал выброс газа, после которого на дне образовалась воронка глубиной   70 м и две из трех опорных колонн оказались в этой воронке. На шельфе КНР (1976 г.) из-за пренебрежения штормовым предупреждением затонула СПБУ и погибли 72 человека. Условные разрушения одной из трех колонн, соединенных понизу опорным матом, стали причиной гибели американской СПБУ в Мексиканском заливе (1979 г.). Не менее трагичны аварии полупогружных ПБУ (ППБУ). В 1974 г. в Северном море затонули две ППБУ с аутригерами. Одна из них во время 8-балльного шторма потеряла стабилизирующую колонну, опрокинулась и спустя неделю затонула. Причина гибели второй установки неизвестна. В марте 1980 г. погибла еще одна ППБУ «Александр Килланд». Эта платформа пентагонообразного типа с пятью стабилизирующими колоннами построена в 1976 г. во Франции фирмой «ЕПТМ» как буровая платформа. Позднее ее переоборудовали в плавучую гостиницу для обслуживания эксплуатации стационарной платформы «Эдда» на месторождении Экофиск в норвежском секторе Северного моря и находилась от нее на растоянии 37 м. Во время 9-балльного шторма одна из пяти стабилизирующих колонн отломилась и затонула. Платформа накренилась на 40 - 45°, часть палубы с жилыми надстройками погрузилась в воду. Выход людей на палубу для посадки в шлюпки был затруднен сильными порывами ветра (скорость ветра в порывах достигала 110 км/ч) и волнением (высота волн       18,5 м). Часть спасавшихся успела надеть водонепроницаемые костюмы. Время выживания в холодной воде в день аварии составляло 12 мин. Люди пытались доплыть до платформы «Эдда», но не смогли преодолеть расстояние в 37 м из-за холодной воды и шторма. По опубликованным данным, в результате аварии 42 человека погибли,  81 пропал без вести, а 89 удалось спасти. Произошедший в апреле 2010 г. пожар на буровой установке «Deepwater Horizon» в Мексиканском заливе у побережья американского штата Луизиана   (68 км к юго-востоку от побережья) привел к гибели 11-ти человек персонала, 17 человек были госпитализированы вертолетами. Нефть вытекала в объеме около тысячи баррелей в день. В декабре 2011 г. в центральной части Охотского моря, в 200 км от берега, потерпела крушение плавучая буровая платформа «Кольская», принадлежавшая компании «Арктикморнефтегазразведка». Из 67 человек экипажа и промысловиков спасено 14 человек. Установлено, что «Кольская», согласно выданному Российским морским регистром судоходства свидетельству, не могла транспортироваться в зимних условиях. Перегон судов, совершающих разовый рейс вне сезонных ограничений, установленных для данного района плавания и указанных в Классификационном свидетельстве, возможен был только при наличии соответствующего разрешения. За время эксплуатации стационарных буровых платформ крупные аварии происходили по причинам взрывов и отказов отдельных несущих элементов конструкции (усталостных разрушений) и т. д. Специалисты общества «Веритас» систематизировали 560 случаев аварий, произошедших на шельфе за 12 лет (1970 - 1982 гг.). Оказалось, что на стационарных платформах в 93-х случаях причинами аварий стали удары судов (они привели к полному разрушению четырех и крупным повреждениям восьми платформ). Штормовые условия стали причиной 90-та аварий (8 платформ были разрушены полностью, а 12 потерпели крупные аварии). Значительная доля аварий связана с процессами транспортировки, монтажа, спуска опорных блоков на воду, постановки на грунт. Аварии стационарных платформ, вызванные эксплуатационными нагрузками, очень редки. Железобетонные гравитационные платформы зарекомендовали себя как очень надежные сооружения. Удары судов оставляют лишь поверхностные царапины на железобетонных колоннах и вмятины в палубных надстройках. Аварийную ситуацию могут вызвать размывы грунта вокруг фундаментного блока и под ним. Этому способствуют потоки воды, обтекающей преграду, и циклические, связанные с волнением. Практика эксплуатации показала, что наибольшая опасность размыва грунта возникает в районе углов прямоугольного блока. Например, под платформой «Фригт TPI» размыв грунта по углам блока достигал 2 м. Размывы прекратились после укладки мешков с гравием по контуру блока. В табл. VI.2 приведены данные о распределении числа аварий по видам за период с 1980 по 1987 гг. на объектах обустройства и по различным географическим районам, из которой следует, что почти 50 % аварий произошло с мобильными нефтегазопромысловыми сооружениями и около 36 % со стационарными платформами. Число аварий в Мексиканском заливе почти в два раза больше, чем в Северном море. Значительное количество аварий, происходящих с сооружениями континентального шельфа, побуждает различные классификационные общества к анализу их причин и выработке требований, обеспечивающих безопасное ведение работ на шельфе. В частности, по результатам расследования причин аварий, произошедших в 1980 г., Классификационным обществом Норвегии «Веритас» было рекомендовано: придавать особое значение инспекции платформ в период их проектирования и строительства; предусматривать при создании платформ запасы прочности и плавучести, необходимые для сохранения их «жизнеспособности» при любых аварийных ситуациях, а также для предотвращения их затопления или опрокидывания; обеспечивать регулярные обследования сооружений во время их эксплуатации; уделять особое внимание возможностям быстрой эвакуации персонала в сложных условиях, для чего объекты должны быть оснащены всеми необходимыми современными спасательными и эвакуационными техническими средствами.

Т а б л и ц а VI.2

Глава VI.2.   Экология

 

Основными методами защиты окружающей среды являются: очистка промышленных выбросов в атмосферу и сточных вод; переработка, утилизация и захоронение отходов; безотходные и ресурсосберегающие производства.

 

VI.2.1.   Загрязнение атмосферы

 

Основными источниками загрязнения атмосферного воздуха промышленными предприятиями являются установки общеобменной и местной вентиляции, теплоэнергетические установки и автотранспорт. Для оценки негативного воздействия на атмосферу необходимо выявить источники выделения вредных веществ, определить и проанализировать перечень загрязняющих веществ и их предельно допустимую концентрацию (ПДК). Так, в частности, на  рис. VI.5 представлены индикаторы обеспечения экологической безопасности энергетики. Основными загрязнителями поверхностных вод являются сточные воды промышленных предприятий и коммунально-бытовые стоки. Наиболее рациональными способами снижения загрязнения поверхностных вод считаются разработка и внедрение безводной и малоотходных технологий производств, в том числе, применение систем оборотного водоснабжения. Системы оборотного водоснабжения включают ряд очистных сооружений и установок, что позволяет создать замкнутый цикл использования производственных сточных вод.

Эффективность повторного использования воды должна достигать 90 %. Для оценки воздействия намечаемой хозяйственной деятельности на гидросферу можно использовать показатель эффективности повторного использования воды.

Негативное воздействие на почву обусловлено образованием в результате хозяйственной деятельности большого количества отходов, требующих специальных мер по их размещению (промышленные полигоны отходов), хранению и утилизации. Степень отрицательного воздействия на почву от загрязнения отходами производства определяется их объемом и классом опасности.

 

Рис. VI.5. Индикаторы безопасности

Принято пять классов опасности отходов. Класс опасности отходов определяется по временному классификатору токсичности промышленных отходов или расчетным путем. Данные об объеме, составе и видах отходов, необходимые для обоснования технических решений по сбору, транспортировке, складированию, регенерации и утилизации, могут быть представлены в виде диаграмм и таблиц.

Опасные и вредные производственные факторы по своему воздействию подразделяют на группы: физические, химические, биологические и психофизиологические. На основе их анализа определяются меры и средства защиты от их негативного воздействия. В соответствии с действующим стандартом в РФ эти средства могут быть двух категорий: средства коллективной защиты и средства индивидуальной защиты. При выборе средств индивидуальной защиты необходимо учитывать степень и продолжительность контакта персонала предприятия с опасными и вредными производственными факторами, величину физических нагрузок при выполнении производственных операций.

Экономическая оценка мероприятий по улучшению условий труда может быть осуществлена как выпуск дополнительной продукции (в стоимостном выражении) с учетом сэкономленных средств по оплате больничных листов и за вычетом средств, затраченных на мероприятия по предупреждению несчастных случаев и заболеваний по причинам производственного характера.

Минприроды России опубликовало отчет о состоянии окружающей среды в стране, в соответствии с которым в 30-ти городах страны – в том числе весьма крупных – дышать опасно для здоровья, а в шести городах России 75 % и более городского населения живут в условиях высокого и очень высокого загрязнения воздуха. Самый закопченный город России – Братск. Местный алюминиевый завод, завод ферросплавов, целлюлозно-картонный комбинат и другие предприятия превратили город в одну большую коптильню. Среднегодовая концентрация сероуглерода и формальдегида здесь выше предельно допустимых норм в 7 - 8 раз. Очень грязен Норильск. Предприятия 140-тысячного города выбрасывают в воздух 1,9 млн. т диоксида серы за год. Это на     700 тыс. т больше, чем выбросы всех предприятий и автомобилей     12-ти миллионной Москвы.

По данным Минприроды, 55 % городского населения России, или 56,3 млн. человек, живут в условиях высокого и очень высокого загрязнения воздуха. В Республике Башкортостан, в Оренбургской, Самарской областях и в Ханты-Мансийском автономном округе «портят воздух» предприятия нефте- и газодобывающей промышленности и переработки сырья. В Свердловской и Кемеровской областях – металлургические гиганты. В мегаполисах – в основном автомобили.

Грязный воздух поражает верхние дыхательные пути и легкие. Ринит, бронхит, астма, аллергия – это болезни жителей загрязненных городов. Опасен смог и для сердца.

Почти в каждом городе в котельных сжигают мазут. При его сгорании образуется диоксид серы. Попадая в организм, он снижает эластичность сосудов. На их стенках образуются бляшки, а это прямой путь к инфаркту.

Грязный воздух – причина рака. По данным Минприроды, 100 % населения дышат грязным воздухом и как следствие – вторая по распространенности причина смертности – онкология.

Однако не все так однозначно. В Москве продолжительность жизни почти самая высокая в стране – 72,8 года. А, например, в Орловской области – одном из самых чистых регионов России – люди доживают в среднем лишь до 66,4 года. В Карелии, тоже чистой, средняя продолжительность жизни еще меньше – 65,5 года, в Новгородской области, согласно данным Росстата, 63,6 года, а в загрязненном мегаполисе - Санкт-Петербурге, – 70,5 года. Конечно, смог здоровья не прибавляет, а отнимает. Просто в России на продолжительность жизни больше влияет не состояние окружающей среды, а экономическое и социальное положение региона, отмечается в отчетах НИИ организации и информатизации здравоохранения РФ. В 1990-е гг. промышленность простаивала, воздух стал чище, а средняя продолжительность жизни, например, мужчин упала до        57 лет. По данным НИИ гигиены им. Эрисмана, на продолжительность жизни влияют несколько факторов. Среди них на долю плохой экологии, по разным оценкам, приходится от 7 до 20 %, а от образа жизни наше долголетие зависит на 50 %.

В приводимой табл. VI.3 отражены сравнительные требования стандартов США и РФ по уровню ПДК на ряд веществ в непосредственной близости рабочего места персонала. Следует отметить, что для 100-та веществ, для которых обе страны установили предельные концентрации, российские нормы в 80 % случаев более строгие, причем нередко в значительной степени. Исключение составляют акролсин и анизидин для которых ПДК в РФ в два раза выше чем по стандартам США.

Отмеченные обстоятельства заставляют проводить определенные мероприятия, направленные на улучшение экологической ситуации. Набор этих мероприятий определяется характером производственных процессов предприятий.

 

Т а б л и ц а VI.3

 

Тепловые электростанции

Тепловые электростанции, потребляя энергоресурсы в виде твердого, жидкого и газообразного топлива, производят электрическую (до 63 % общей выработки электроэнергии в мире) и тепловую энергию, при этом вся материальная масса топлива превращается в отходы, поступающие в окружающую среду в виде газообразных и твердых продуктов сгорания (рис. VI.6).

Эти отходы в несколько раз (при сжигании газа в 5 раз, а при сжигании антрацита в 4 раза) превышают массу использованного топлива. Кроме основных компонентов, образующихся в результате сжигания органического топлива (углекислого газа и воды), выбросы ТЭС содержат пылевые частицы различного состава: оксиды серы и азота; фтористые соединения; оксиды металлов; газообразные продукты неполного сгорания топлива.

Наличие в выбросах пылевых частиц, оксидов серы обусловлено содержанием в топливе минеральных примесей, а наличие оксида азота – частичным окислением азота воздуха в высокотемпературном пламени. До 50 % вредных веществ в выбросах приходится на диоксид серы, примерно 30 % – на оксиды азота, до 25 % – на летучую золу.

Эти отходы в несколько раз (при сжигании газа в 5 раз, а при сжигании антрацита в 4 раза) превышают массу использованного топлива. Кроме основных компонентов, образующихся в результате сжигания органического топлива (углекислого газа и воды), выбросы ТЭС содержат пылевые частицы различного состава: оксиды серы и азота; фтористые соединения; оксиды металлов; газообразные продукты неполного сгорания топлива.

Наличие в выбросах пылевых частиц, оксидов серы обусловлено содержанием в топливе минеральных примесей, а наличие оксида азота – частичным окислением азота воздуха в высокотемпературном пламени. До 50 % вредных веществ в выбросах приходится на диоксид серы, примерно 30 % – на оксиды азота, до 25 % – на летучую золу.

 

Рис. Рис. VI.6. Влияние ТЭС на окружающую среду

1 – котел; 2 – дымовая труба; 3 – турбина; 4 – генератор; 5 – подстанция;

6- конденсатор; 7 – конденсаторный насос; 8 – питательный насос;

9 – линия электропередачи; 10 – потребители электроэнергии

 

Эти вещества, поступающие в воздушную среду наносят ущерб, как всем основным компонентам биосферы, так и предприятиям, объектам городского хозяйства, транспорту и населению.

Одним из факторов взаимодействия ТЭС с водной средой является потребление воды системами технологического водоснабжения, в т.ч. безвозвратное потребление воды. Основная часть расхода воды в этих системах используется на процессы охлаждения конденсаторов паровых турбин

Остальные потребители технической воды (системы золо- и шлакоудаления, химводоочистки, охлаждения и промывки оборудования) потребляют около 7 % общего расхода воды. Кроме того, сточные воды ТЭС содержат ванадий, никель, фтор, фенолы и нефтепродукты. При сбросе их в водоемы они оказывают пагубное влияние на качество воды, водные организмы. Представляет опасность и так называемое тепловое загрязнение водоемов, вызывающее многообразные нарушения их состояния.

 

 

Гидроэлектростанции

Технологический процесс производства гидроэнергии, при нормальном состоянии оборудования ГЭС и отсутствии каких-либо вредных выбросов в окружающую среду, экологически безвреден. Это особенно важно, поскольку ГЭС довольно распространены и находятся на втором месте после ТЭС различных типов по выработке электроэнергии, как в мире, так и в России.

Создание ГЭС связано с отчуждением значительных площадей плодородных (пойменных) земель. На их месте уничтожены естественные экосистемы. Основные воздействия ГЭС на среду, различные звенья экосистемы и человека приведены на рис. VI.7.

Рис. VI.7. Влияние ГЭС на окружающую среду

1 – водохранилище; 2 – плотина; 3 – здание ГЭС; 4 – генератор;

5 – турбина; 6 – повысительный трансформатор; 7 – подстанция;

8 – линия электропередачи; 9 – потребители электроэнергии

 

Ухудшение качества воды в водохранилищах происходит по различным причинам. В них резко увеличивается количество органических веществ как за счет ушедших под воду экосистем (древесина, другие растительные остатки, гумус почвы и т. п.), так и вследствие их накопления в результате замедления водообмена. Возникают своего рода отстойники и накопители веществ, поступающих с водосбросом.

 

 

Атомные электростанции

Опасность атомной энергетики заключается не только в сфере аварий и катастроф. Даже когда АЭС работает нормально, она обязательно выделяет определенное количество радиоактивных изотопов (углерод-14, криптон-85, стронций-90, йод-129 и 131). Следует отметить, что состав радиоактивных отходов и их активность зависят от типа и конструкции реактора, от вида ядерного горючего и теплоносителя. Так, в выбросах водоохлаждаемых реакторов превалируют радиоизотопы криптона и ксенона, в графитогазовых реакторах – радиоизотопы криптона, ксенона, йода, и цезия, в натриевых быстрых реакторах – инертные газы, йод и цезий.

Важной особенностью возможного воздействия АЭС на окружающую среду (рис. VI.8) является необходимость демонтажа и захоронения элементов оборудования, обладающих радиоактивностью, по окончании срока службы или по другим причинам.

До настоящего времени такие операции производятся лишь на нескольких экспериментальных установках. При нормальной работе АЭС в окружающую среду попадают лишь немногие ядра газообразных и летучих элементов типа криптона, ксенона, йода. Расчеты показывают, что даже при увеличении мощностей атомной энергетики в 40 раз ее вклад в глобальное радиоактивное загрязнение составит не более 1 % от уровня естественной радиации на планете.

Как отмечалось выше, все большее обсуждение в научной и специализированной технической литературе получают электростанции, использующие возобновляемые источники энергии – солнечные, ветровые, приливные, геотермальные и некоторые другие.

Это вызвано как экономическими, так и экологическими факторами. На группу «альтернативных» электростанций возлагают большие надежды с точки зрения снижения антропогенной нагрузки на окружающую среду.

Рис. VI.8. Влияние АЭС на окружающую среду

1 – реактор; 2 – парогенератор; 3 – турбина; 4 – генератор; 5 – подстанция; 6 – конденсатор; 7 – конденсаторный насос;

8 – регенеративный водонагреватель; 9 – питательный насос; 10, 12 – циркуляционные насосы; 11 – градирня;

13 – линия электропередачи; 14 – потребители электроэнергии

Однако имеются и некоторые опасения. Влияние геотермальных электростанций на атмосферу характеризуется возможными выбросами мышьяка, ртути, соединений серы, бора, силикатов, аммиака и других веществ, растворенных в подземных водах. В атмосферу выбрасываются также водяные пары, что связано с изменением влажности воздуха, выделением тепла, шумовыми эффектами.

Развитие энергетики оказывает воздействие на различные компоненты природной среды: атмосферу, гидросферу, литосферу. В настоящее время это воздействие приобретает глобальный характер, затрагивая все структурные компоненты планеты. Выходом для общества из этой ситуации должны стать: внедрение новых технологий (по очистке, рециркуляции выбросов; по переработке и хранению радиоактивных отходов и др.), распространение альтернативной энергетики и использование возобновляемых источников энергии.

В процессе проектирования различных атомных объектов используют систему менеджмента качества (приложение 9).

Со слов гендиректора МАГАТЭ Юкия Амано «остается немало стран, которые пока не имеют собственных АЭС, но, несмотря на аварию в Японии, не намерены отказываться от планов освоения ядерной энергетики для более полного и эффективного удовлетворения своих энергетических потребностей. Просто растут требования к безопасности ядерных объектов». Среди стран, которые наиболее активно развивают атомную энергетику, – Индия и Китай.

Окончательное решение о строительстве АЭС в Гродненской области Беларуси было принято в Минске в 2008 г. Предусматривается сооружение АЭС с двумя реакторами общей мощностью 2400 мегаватт с пуском станции в 2017 - 2018 гг. Планируется, что станция под Гродно будет аналогичной АЭС Балтийской в Калининградской области и Ленинградской АЭС-2. В строящейся АЭС еще до аварии на «Фукусиме» в проект было заложено максимальное количество требований к безопасности: устойчивость к землетрясениям; двойная защита оболочки здания реактора; система удаления взрывоопасного водорода; ловушка «расплава», которой не было на «Фукусиме», что стало одной из главных проблем после аварии, а также системы пассивного отвода тепла; неоднократно дублированные системы управления реакторами.

В структуре РАН имеется Институт безопасности российской атомной энергетики (ИБРАЭ), основной деятельностью которого является комплексный анализ безопасности объектов атомной энергетики, включая ядерный топливный цикл, с использованием современных компьютерных технологий. В Институте разрабатываются эффективные подходы к анализу безопасности, которые базируются на разработке и использовании современных математических методов и физических моделей, методов вероятностного анализа безопасности, банках экспериментальных и эксплуатационных данных, моделях переноса радиоактивных и химически опасных веществ в окружающей среде и их влияния на природную среду и человека.

Работы в области анализа безопасности АЭ включают всю «технологическую» цепочку создания и применения сложных компьютерных кодов, для моделирования поведения АЭС в области нормальных и запроектных режимов, включая тяжелые аварии. В Институте развит оригинальный подход к теоретическому анализу тяжелых аварий на объектах АЭ на основе максимального использования подробных физических моделей отдельных процессов, который лег в основу разрабатываемых в ИБРАЭ больших программных комплексов (кодов), описывающих различные фазы тяжелых аварий. Эти модели и коды успешно прошли проверку в сравнении с зарубежными кодами и в целом ряде международных экспериментов в России, США, ФРГ и Франции. Они активно используются в ряде организаций в нашей стране и за рубежом.

Ряд разработок направлен на создание компьютерных программ для анализа и повышения уровня эксплуатационной безопасности российских АЭС с реакторами РБМК и ВВЭР. Это, прежде всего, интеллектуальные системы поддержки операторов АЭС с РБМК, комплекс программ по анализу и оценке поведения защитных оболочек АЭС с ВВЭР-1000. Результаты этих работ внедрены на АЭС России и Литвы.

В рамках работ по информационному и аналитическому обеспечению федеральных программ по социальной защите населения и реабилитации территорий, пострадавших от радиационных аварий на ЧАЭС и Южном Урале, накоплен уникальный объем данных по реальным последствиям радиационных аварий и по эффективности защитных мер на различных фазах после аварии. Анализ этих данных является основой для реалистичной оценки последствий радиационных аварий и выработки рекомендаций по защитным мерам.

Институт активно ведет исследовательские и практические работы в области аварийного реагирования на возможные радиационные аварии. Специалистами института предложены и разработаны не имеющие аналогов системы прогнозирования и имитационного полномасштабного моделирования последствий радиационных аварий. Разработаны компьютерные системы тренинга по оценке радиационной обстановки и выработке мер по защите населения. Указанные системы нашли широкое применение в практике реагирования на реальные инциденты и аварии, в учениях и тренировках, проводимых МЧС России, Росатомом, Концерном «Росэнергоатом» и в серии международных учений. Потенциал Института активно вовлечен в международное научное сотрудничество в области противодействия и минимизации последствий радиологического терроризма.

Одним из важнейших направлений деятельности ИБРАЭ РАН в 2005 - 2007 гг. явилась разработка концепции проекта федеральной целевой программы «Обеспечение ядерной и радиационной безопасности на 2008 год и на период до 2015 года». Эта работа выполнялась по заказу Федерального агентства по атомной энергии совместно с ведущими организациями Росатома, Росстроем, ФМБА России, Росморречфлотом, Роспромом, Росгидрометом, МЧС России, Ростехнадзором, Роснаукой, Рособразованием и институтами РАН. В настоящее время Институт оказывает интеллектуальную поддержку Росатому в разработке важнейших документов федерального уровня, необходимых для реализации ФЦП ЯРБ таких, как законы по обращению с РАО и ОЯТ, выводом из эксплуатации ЯРОО и ряд подзаконных актов.

Важной составляющей работ Института является исследование проблем, связанных с утилизацией АПЛ, выводимых из состава ВМФ России. По поручению Правительства РФ совместно с РНЦ «Курчатовский Институт» и НИКИЭТ в рамках Глобального партнерства (международной помощи, оказываемой РФ на основании решения «большой восьмерки» в Кананаскисе в 2002 г.) в ИБРАЭ активно ведутся работы по созданию стратегического мастер плана утилизации выведенных из эксплуатации АПЛ, надводных кораблей с ядерными энергетическими установками.

На базе Института круглосуточно функционирует Технический кризисный центр (ТКЦ), осуществляющий научную и экспертную поддержку СКЦ Росатома, кризисных центров МЧС России и Концерна «Росэнергоатом». ТКЦ ИБРАЭ РАН является составной частью системы оказания помощи атомным станциям в радиационно-опасных ситуациях.

В ИБРАЭ проходят обучение и научную практику студенты и аспиранты ряда технических вузов РФ.

 

VI.2.3.   Защита морской среды от загрязнений

Активная производственная деятельность человека, в том числе на континентальном шельфе, ведет к росту количества промышленных отходов и вредных химических веществ, сбрасываемых в воды Мирового океана. Освоение континентального шельфа приводит к интенсивному техногенному воздействию на окружающую среду. К числу наиболее опасных загрязнителей морской среды в процессе функционирования морских нефтегазовых комплексов относят нефть и нефтепродукты, попутный и природный газы, газовый конденсат, побочные химические вещества, нефтяной и буровой шлам, нефтесодержащие трюмные и сточные воды, мусор, бытовые отходы и т. д. Масштабное загрязнение окружающей среды влекут аварийные ситуации, в том числе аварийное фонтанирование, аварии на хранилищах нефти и газа, разрывы подводных нефте- и газопроводов; аварии транспортных судов, перевозящих нефть, газ и газовый конденсат; частичное нарушение герметичности скважин, трубопроводов и т. д. В апреле 1977 г. при подъеме труб из скважины на платформе «Браво» (месторождение «Экофск» в Северном море) начался выброс нефти с суточным дебетом 4 тыс. м³. Добыча на месторождении была остановлена, нефть разлилась на площади        3,22 тыс. км² и подошла к берегам Норвегии и Дании. Ликвидация аварии и ее последствий потребовала значительного времени и больших материальных, финансовых и трудовых ресурсов.

Площадь разлившейся нефти в 1,5 тыс. км² в результате взрыва плавучей платформы «Deepwater Horizon» (апрель 2010 г.), принадлежавшей британской компании «Бритиш Петролеум», через четыре дня была подожжена аварийными бригадами - отдельными участками. Руководитель спасательной операции заявил, что каждый из управляемых пожаров продолжался не более часа. В результате этих действий был нанесен колоссальный ущерб флоре и фауне Мексиканского залива, и осенью нефтяное пятно было уже у дельты реки Миссисипи.

Утечка бурового раствора или сброс шлама в море приводит к массовой гибели многих морских организмов. Часть компонентов раствора токсична, и, кроме того, при засорении жабр мелкими взвесями рыбы не могут дышать. Осадок, выпавший на дно, уничтожает нерестилища, не дает возможности развиваться уже отложенным икринкам. При концентрации бурового шлама в воде     500 мг/л гибнут наиболее чувствительные к загрязнению рыбы, а при увеличении концентрации еще в 2-3 раза погибает вся рыба. Сброс      1 м³ бурового шлама загрязняет до 5 тыс. м³ морской воды.