Совершенствование способов раннего обнаружения чрезвычайных ситуаций на предприятиях масложирового производства

УДК 355.58:665.013(574)

На правах рукописи

ЖУМАГУЛОВА РОЗА ЕРМАХАНБЕТОВНА

Совершенствование способов раннего обнаружения

чрезвычайных ситуаций на предприятиях масложирового производства

05.26.02 – Безопасность в чрезвычайных ситуациях

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Республика Казахстан Алматы, 2010 2

Работа выполнена в Казахской головной архитектурно-строительной академии Министерства образования и науки Республики Казахстан.

доктор технических наук Научные руководители Жараспаев М.Т.

кандидат технических наук Касенов К.М.

доктор технических наук

Официальные оппоненты Кошумбаев М.Б.

кандидат технических наук Кумар Д.Б.

Институт горного дела имени Д.А.Кунаева

Ведущая организация

Защита состоится 8 июля в 16:30 часов на заседании диссертационного совета Д 14.61.25 при Казахском национальном техническом университете имени К.И. Сатпаева по адресу: 050013, г. Алматы, ул. Сатпаева, 22, корпус НК, 1 этаж, конференц–зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Казахского нацио нального технического университета имени К.И.Сатпаева Автореферат разослан «8» июня 2010 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 14.61. доктор технических наук, профессор К.А. Акмалаев Введение Актуальность. По количеству несчастных случаев со смертельным ис ходом сектор народного хозяйства занимает одно из первых мест (14%) в статистике чрезвычайных ситуаций техногенного характера. Потенциальная опасность производства обусловлена высокой вероятностью возникновения чрезвычайных ситуаций при проведении отдельных процессов технологиче ского цикла, где по настоящее время уровень материального ущерба и гибели людей остаётся высоким. Анализ статистики чрезвычайных ситуаций в мас ложировом производстве показывает, что уровень безопасности отрасли не удовлетворяет современным требованиям.

Ежегодно на масложировых предприятиях Казахстана происходят чрезвычайные ситуации, из них каждая седьмая сопровождается значитель ным материальным ущербом и гибелью людей. Причиной большинства чрез вычайных ситуаций в масложировом производстве является недостаточная оценка их опасности. Эта проблема, которая может быть решена посредст вом раннего обнаружения пожароопасной ситуации, а также внедрением ме тодического и приборно-технического обеспечения.

Резервы снижения вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций масложирового производства определяются рациональным приложением разработанных подходов и методов, созданием на их базе научно обоснованной методики и совершенствования технических средств обеспе чения безопасности.

Идея работы заключается в использовании теории теплопроводности для исследования технических средств, позволяющих обеспечение безопас ности в зонах высокорисковых технологических процессов масложирового производства.

Цель диссертации – снижение вероятности возникновения чрезвычай ных ситуаций в масложировом производстве путём повышения эффективно сти их раннего обнаружения.

В соответствии с поставленной целью в диссертации решаются сле дующие задачи исследования:

- анализ причин возникновения чрезвычайных ситуаций в масложиро вом производстве;

- разработка методов прогнозной оценки чрезвычайных ситуаций в масложировом производстве;

- анализ приборно-технического обеспечения и разработка модели ран него обнаружения чрезвычайных ситуаций в процессах масложирового про изводства;

- разработка способов эффективного снижения вероятности возникно вения чрезвычайных ситуаций в масложировом производстве совершенство ванием систем технологического контроля и промышленной безопасности.

Научная новизна результатов работы заключается в следующем:

- предложен способ повышения пожаробезопасности процессов масло жирового производства, реализующий систему предупреждения чрезвычай ных ситуаций, обеспечивающих безопасность на объектах масложирового производства;

- предложена модель, описывающая процесс вероятного возникновения и развития чрезвычайных ситуаций;

- разработаны средства обнаружения пожара - пленочный и тепловой пожарные извещатели;

- предложена модификация технических средств раннего обнаружения пожара с повышенной чувствительностью.

Научные положения, выносимые на защиту:

- снижение вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций в мас ложировом производстве зависит от эффективности технических средств их раннего обнаружения, основанной на повышении чувствительности извеща телей;

- совершенствование способов раннего обнаружения пожара осуществ ляется применением новой модификации, основанной на прогнозной оценке чрезвычайных ситуаций в процессах масложирового производства.

Достоверность и обоснованность научных положений подтвержда ется:

- применением теории теплопроводности материалов при определении чувствительности извещателей;

- использованием существующих методов прогнозирования и модели рования пожарной опасности технологических процессов масложирового производства;

- достаточным объемом экспериментальных исследований;

- обоснованием рационального размещения технических средств ран него обнаружения пожара.

Методы исследований. В диссертации использованы теоретические основы теории теплопроводности, моделирование процесса распространения тепла, патентный поиск, обобщение опыта создания извещателей, примене ние методов математической обработки результатов экспериментальных ис следований.

Результаты работы:

- повышена эффективность системы противопожарной защиты техно логических процессов масложирового производства;

- разработаны средства обнаружения пожара на основе модифициро ванного пленочного и теплового пожарных извещателей с повышенной чув ствительностью;

- установлено рациональное расположение пожарных извещателей от носительно возможного локального очага загорания.

Практическая ценность работы заключается в возможности прогноза и снижения вероятности возникновения чрезвычайных ситуаций на ранней стадии в масложировом производстве. Разработанные средства раннего об наружения пожара с повышенной чувствительностью могут быть применены на всех существующих пожароопасных производственных объектах.

Реализация результатов диссертационной работы использованы:

- в научных исследованиях анализа и корректировки нормативных до кументов РГП «СНИЦ ПБ и ГО» МЧС РК по совершенствованию систем по жарной безопасности предприятий масложировой отрасли;

- в плане модернизации систем противопожарной защиты ТОО «Алма тинский комбинат продуктов и питания»;

- при разработке раздела приборно-технического обеспечения систем пожаровзрывобезопасности предприятий масложировой отрасли, в рамках комплексного плана Государственной противопожарной службы МЧС РК;

- результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс при подготовке бакалавров и магистрантов специальности «Безопасность жизне деятельности и защита окружающей среды» в КазГАСА и КазНТУ им.К.И.

Сатпаева.

Апробация работы. Научные положения и основные результаты дис сертационной работы докладывались и обсуждались на следующих Между народных научно-практических конференциях: «Новое в безопасности жиз недеятельности» (г.Алматы, КазНТУ им. К.И.Сатпаева, 2006 г.), «Системы безопасности» -СБ-2007 Международного форума информатизации (г. Моск ва, Академия ГПС МЧС России, 2007 г.), «Новое в безопасности жизнедея тельности» (г.Алматы, КазНТУ им. К.И.Сатпаева, 2007 г.), «Перспективы развития водо- и энергосберегающих технологий и охраны труда» (г.Алматы, КазГАСА, 2007 г.), «Организационные и научно-технические проблемы обеспечения пожарной безопасности» (г. Ташкент, Высшая техническая школа ПБ МВД РУз, 2008 г.), «Инновационные и наукоемкие технологии в строительной индустрии» (г.Алматы, КазГАСА, 2008 г.);

опубликованы в на учных сборниках: «Промышленность Казахстана» (2008 г.), «Вестник Ка зАТК» (2008 г.), «Вестник КазГАСА» (2009, 2010 гг.).

Публикации. По результатам выполненных исследований опублико вано 21 научная работа;

из них 6 – в научных изданиях, рекомендованных Комитетом по контролю в сфере образования и науки МОиН РК, получено приоритета на изобретение.

Структура и объем диссертационной работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, заключения, списка использованных источ ников из 109 наименований, содержит 6 таблиц, 34 рисунка и изложена на 125 страницах компьютерного текста.

Основная часть Обоснована актуальность темы диссертационной работы, приведены статистические данные по пожарам на предприятиях различных отраслей, в том числе в секторе народного хозяйства.

Рассмотрены состояние, проблемы и пути решения пожаробезопасно сти производственных процессов маслодобывающих предприятий. Опреде лены их наиболее пожаровзрывоопасные зоны.

Пожаровзрывоопасность маслодобывающих предприятий, как показы вают исследования, зависит от свойств сырья, полуфабрикатов, готовой про дукции и отходов.

При длительном хранении влажных семян в бунтах наблюдались слу чаи их самовозгорания. Это происходит в результате технологических и фи зико-химических процессов, активизированных повышенным содержанием влаги в семенах.

Зарегистрированы случаи тления накопившейся и своевременно неуб ранной осыпи с прессов и дробилок, а также масличной пыли. Особенно опасна пыль, выделяющаяся при переработке сырья с повышенной влажно стью более 15 г/м3 и высокой масличностью.

Температура вспышки масла – это максимальная температура масла, при которой над его поверхностью происходит вспышка летучих продуктов в присутствии открытого огня. Даже следы растворителя резко снижают тем пературу вспышки.

Образование взрывоопасных концентраций наблюдается в аппаратах пуска и остановки механизмов, закачивание бензина в водоотделители, теп лообменники, сборники и промежуточные резервуары при первоначальном пуске. В это время в аппаратах создается концентрация паров бензина в воз духе, выходящая за нижний и верхний пределы воспламенения, т.е. в опреде ленное время - она бывает взрывоопасной.

Проанализированы и выявлены зоны риска, наиболее пожаровзрыво опасные, высокорисковые процессы производства. К ним относятся - пер вичная обработка семян (очистка, складирование маслосемян);

подготовка семян к прессованию (шелушение и обрушивание семян);

жарение мятки и прессование мезги маслосемян (влаготепловая обработка масличного сырья);

экстракция.

Использованы методы и средства обеспечения автоматизации противо пожарной защиты, смоделированы пожароопасные ситуации и сформулиро ваны требования к техническим средствам раннего обнаружения чрезвычай ных ситуаций и определены задачи исследований.

В диссертации представлен способ раннего обнаружения чрезвычайной ситуации, основанный на прогнозной оценке и разработанной модели пожа роопасности технологических процессов, а так же усовершенствованным приборно-техническим обеспечением раннего обнаружения пожара, осно ванным на повышении температурной чувствительности технических средств.

Исследования по оперативной оценке и создание модели пожароопас ности, позволили формализовать следующий алгоритм оперативной оценки пожароопасности процесса:

1. Изучением особенностей технологического процесса, устанавливаем смы словые значения и вид функций U U (t ) и V V (t ), первая из которых разви вает, а вторая сдерживает развитие выходной характеристики y y t процесса (например, может оказаться, что U at, V bt );

2. Использование эволюционного уравнения находим его решение y y p t, y c U / V U V ;

y (0 ) y 0, (1) устанавливаем значение коэффициентов, входящих в выражение для y(t ) ;

~ 3. Для одного из моментов времени t t1 определяем разность y :

~ y y cp (t1 ) y p (t1 ), где y cp (t ) – фактическая кривая зависимости выходной ха рактеристики от времени. Для y по формулам:

2 t y i y ip, (2) j t y y j x j x 0 j находится функция регрессии j ~ y y j x j x 0 j, (3) после чего используем соотношение t y (t ) y p (t ) j x j x 0 j. (4) j 4. Определив из (4) оцениваемые значения выходной характеристики y(t ) для предстоящих моментов времени, сравниваем их с допустимыми (по техниче ской документации) границами.

В качестве технических средств раннего обнаружения чрезвычайных си туаций используются пленочный и тепловой пожарные извещатели, у кото рых термочувствительным элементом являются термоиндикаторные (ТИ) покрытия.

Принцип работы теплового пленочного пожарного извещателя основан на воздействии светового луча от источника на фотоприемник, между кото рым расположен светонепрозрачный экран, обеспечивающий повышение на дежности обнаружения пожара, за счет увеличения чувствительности. Ис точник излучения и фотоприемник размещаются на одной оптической оси, а между ними помещается легкосъемный экран из прозрачного материала по крытый термоиндикаторной краской плавления. Такой пленочный пожарный извещатель способен работать в двух режимах: дежурном и тревоги. В де журном режиме излучение от источника света на фотоприемник не попадает.

Вследствие этого отсутствует возможность диагностирования работо способности извещателя в автоматизированной системе пожарной сигнали зации. Данный недостаток устранен в схеме извещателя приведенного ниже, на рисунке 1.

В дежурном режиме свет от источника излучения распространяется по внутреннему световоду до его торца, далее часть излучения, отразившись от сферической поверхности колпачка, покрытой термоиндикаторной краской плавления, попадает на конец внешнего световода и по нему пере дается к приемнику излучения и фиксируется в нем.

При повышении температуры в контролируемом помещении до опре деленного значения термоиндикаторная краска плавления расплавляется и становится прозрачной, за счет чего резко увеличивается поток отраженного излучения от сферической части колпачка, который по внешнему световоду попадает на приемник, где фиксируется резкое увеличение светового потока 1 – кольцевой источник излучения, 2 – приемник излучения, 3 – коаксиаль ный световод, 4 – колпачок, 5 – световод, 6 – термочувствительный элемент.

Рисунок 1 – Схема теплового пожарного извещателя и вырабатывается сигнал тревоги. Наличие определенного уровня сигнала или его отсутствие, в дежурном режиме, позволяет диагностировать работо способное состояние извещателя, что естественно отражается на повышении надежности всей системы пожарной автоматики.

При определении характеристик пожарной опасности применяем теоре тическое обоснование применения технических средств раннего обнаруже ния пожара в технологических процессах, методики их расчета. В таблице 1, показан анализ распределения количества типов представленных на рынке пожарных извещателей, показывает преобладание в нем тепловых и дымо вых их разновидностей.

Таблица 1 – Распределение пожарных извещателей Распределение представленных на рынке пожарных извещателей Классификационный при- Тип пожарного изве- Распределение, знак щателя % Принцип действия Ручные 16, Тепловые 39, Дымовые 30, Пламени 8, Комбинированные 5, Газовые 1, Известно, что инерционность является определяющим параметром при сравнении и выборе технических средств раннего обнаружения пожара, так как на них действует тепловой поток, т.е. чувствительность любых техниче ских средств зависит от характера воздействия теплового потока на тепло воспринимающий элемент извещателя. В этой связи рассмотрим инерцион ность термоиндикаторного покрытия, которое является тем элементом дейст вующий тепловой поток. Определение инерционности термоиндикаторного покрытия сводится к задаче определения теплового потока в нем. В общем случае эта задача сводится к задаче теплопроводности вещества, которое оп ределяется основным уравнением теплопроводности:

2T 2T 2T T a 2 T a 2 2 2 2, (5) x y t z Вт м 2 где a – коэффициент температуропроводности ;

Дж - оператор Лапласа;

Т – температура, К.

Решение уравнения (5) зависит от начальных и краевых условий. На чальное условие для уравнения состоит в задании температуры во всех точ ках рассматриваемого элемента в некоторый момент времени, от которого ведется отчет времени. Краевые условия определяются теплообменом эле мента с окружающей средой. Поэтому целесообразно уравнение (5) рассмот реть для более конкретных условий.

Рассмотрим приложение уравнения (5) к решению следующей задачи теплопроводности. Пусть начало координат совпадает с одним из углов тон кой металлической пластины, на которую нанесено термоиндикаторное по крытие (рисунок 2) двумя способами: кисточкой и распылителем. Боковые поверхности пластины теплоизолированы, а торцы (ABCO и А1В1С1О1) пла стины поддерживаются при постоянной температуре.

z A A B B y O O C C x Рисунок 2 – Схема к уравнению теплопроводности пластины термоиндика торного покрытия Теплоизолированность боковых поверхностей пластины означает, что через них не происходит теплообмена с окружающей средой. Если эта пла стина в начальном состоянии неравномерно нагрета, то благодаря теплопро водности в ней будет происходить передача тепла от более нагретых частей к менее нагретым, в конечном счете, во всей пластине температура выровнится и станет постоянной в пластине, следовательно, можно записать:

T 0 a 2 T. (6) t Однако, при попадании излучения на термоиндикаторное покрытие, изменяется температура на торцевой поверхности пластины (АВСО) и следо вательно уравнение будет иметь вид 2T 2T T (7) a 2 2.

x z z Так как пластина является симметричной, то вполне достаточно про вести исследования по одной из координат х или z.

Формальная аналогия между дифференциальными уравнениями, описы вающими процессы различной физической природы, приводит к формально одинаковым их решениям.

Уравнение теплопроводности (7) описывающее температурное поле в исследуемом элементе, заменяется конечно-разностным уравнением.

T Tn,t Tn,t 1 2Tn,t Tn1,t a n1,t, (8) x где Tn,t – температура в точке n в момент времени t (К);

Tn,t 1 – температура в точке n в предыдущий момент времени t–1;

Tn1,t – температура в точке n–1 (слева от точки n) в момент времени t;

Tn1,t – температура в точке n+1 (справа от точки n) в момент времени t;

– интервал разбивки времени рассчитываемого процесса на дискретные участки (с);

x – интервал разбивки линейного размера рассчитываемого элемента на дискрет ные участки (м);

a – коэффициент температуропроводности материала исследуемого образца.

Разностному уравнению, ставится уравнение сплошности электриче ского тока в узле активных сопротивлений:

Vn,t Vn,t 1 V n1,t 2Vn,t 1 V n1,t. (9) R0 Rx Уравнения (8) и (9) показывают, что электрический потенциал V анало гичен температуре Т. В уравнениях (8) и (9) приняты следующие обозначе ния:

R x – активное электрическое сопротивление, моделирующее тепловое сопротивле ние дискретного участка x, (Ом);

R0 – активное электрическое сопротивление, моделирующее теплоемкость дис кретного участка x ;

Vn,t – электрический потенциал в узле, объединяющем три активных сопротивле ния: R x и R0 ;

Vn,t 1 – электрический потенциал на свободном конце сопротивления R0 (В);

Vn1,t – электрический потенциал на свободном конце одного сопротивления R x ;

Vn1,t – электрический потенциал на свободном конце второго сопротивления.

Ti Переходя к относительным температурам і и относительным Tмакс Vi потенциалам, устанавливаем связь между теплофизическими пара Vмакс метрами рассматриваемых материалов, тепловыми граничными условиями и R x x активными электрическими сопротивлениями:

VRн Rн, (10) R x ср ср n,t 1 Rн ;

, (11) R Rиз Tмакс ср n4,t где RH – нормирующий множитель для всех сопротивлений модели;

Rа – активное электрическое сопротивление, моделирующее конвективное тепло вое сопротивление на границе рассматриваемого элемента;

Rиз – активное электрическое сопротивление, моделирующее теплообмен излуче нием на границе рассматриваемого элемента;

– степень черноты;

– постоянная Стефана-Больцмана (Вт/(м2К));

– коэффициент теплоотдачи (Дж/кгм2);

– интервал разбивки времени рассчитываемого процесса на дискретные участ ки;

х – интервал разбивки линейного размера рассчитываемого элемента на дискрет ные участки;

Tcp – средняя температура;

Tмакс – максимальная температура, встречающаяся в за даче;

cp – относительная температура, с которой происходит теплообмен, cp Tcp / Tмакс.

Таким образом, предложенная методика расчета определяющего пока зателя термоиндикаторной инерционности, характеризует быстродействие автоматизированной системы пожарной сигнализации на его основе, что очень важно для формирования своевременного управляющего сигнала (принятия решения) и тем самым предотвращения значительных материаль ных потерь при возможном пожаре.

Оценка динамической погрешности пленочного теплового пожарного извещателя, рассмотрена на модели картины нагрева металлической стенки без и с нанесенным слоем термопокрытия.

Слои термопокрытия и металла были разбиты на четыре дискретных участка. Термическое сопротивление каждого участка, заменим активным сопротивлением Rx1, а его теплоемкость – активным сопротивлением Ro1.

Граничные условия задаются сопротивлениями R и R ИЗ. Влиянием тер мопокрытий на лучистый теплообмен можно пренебречь, так как в инфра красной области спектра они являются частично прозрачными и не «затем няют» подложку от теплового излучения. Потому для данного расчета при нимаем R ИЗ = 0. В качестве термопокрытия рассмотрим термохимическую индикаторную краску, так как точность измерений температуры такого тер мопокрытия составляет +5 оС, решение вопроса должно быть приведено для интервала температур– 10 оС, т.е. Tмин (Tкр. 5 С ) и Tмах (Tкр. 5 С ). Для из мерений относительных потенциалов i в различных точках модели исполь зуем измерительную цепь, собранную по мостовой схеме.

Также рассмотрим пример расчета динамической погрешности тепло вого пожарного извещателя с термопокрытием, нанесенного распылителем на основу, выполненную из алюминия. Расчет проведен при температуре T (Tкр. 5 С ). Толщина основы 2 = 4 мм;

толщина покрытия 1 = 0,02 мм.

Расчет выполнен для двух вариантов красок в таблицах 3–4 «лучшей» и «худшей», отличающихся теплофизическими параметрами термокрасок. Ха рактеристики термопокрытия с худшей по теплофизическим параметрам термочувствительной краской (№31) и металлической основы следующие:

Таблица 2 – Теплофизические параметры краски № Термопокрытие Металлическая основа 1 = 1340 кг/м3 2 =7900 кг/м 1 = 0,19 Вт/(мК) 2 =16,3 Вт/(мК) с1 = 1,3103 Дж/(кгК) с2=0,468 103 Дж/(кгК) -5 - х1 = 0,510 м х 2 =50 10 м = 0,1с =116,3 Вт/(м К) Разработано значение активных электрических сопротивлений, с по мощью, которых устанавливаем тепловую картину рассматриваемого эле мента (в расчете цифровые значения коэффициентов теплопроводности и удельной теплоемкости соответствуют размерностям Вт/(мК) и Дж/(кгК).

Лучшая по теплофизическим параметрам термочувствительная краска №14.

Таблица 3 – Теплофизические параметры краски № Термопокрытие Металл 3 1 = 1455 кг/м 2 = 7900 кг/м 1 = 0,99 Вт/(мК) 2 = 26,8 Вт/(мК) с2 = 0,57103 Дж/(кгК) с1 = 0,22910 Дж/(кгК) -5 - x1 = 0,510 м x 2 = 5010 м = 0,01 с = 116,3 Вт/(м К) – плотность материала;

– теплопроводность материала;

– время;

с – удельная теплоёмкость материала;

– термостойкость материала;

х – расстояние между точками-индикаторами.

Установив данные сопротивления по принятым схемам мы определили рост температуры в интересующих нас точках системы термопокрытие металл.

t °С 0. 0. 0. 0. 0.,с 3. 2. 1. Рисунок 3 – График скорости нагрева (роста температуры) чистого металла Аналогично выполняем расчет температуры для точки 0 элемента без слоя термочувствительного покрытия. На основании полученных данных строим график роста температур чистого металла и металла, покрытого сло ем термокраски. Так, на рисунках 3 и 4 построены графики для использован ных термохимических индикаторных красок №14, 31.

Из графиков видно, что термическое сопротивление пленок термоинди каторов незначительно. При нанесении кистью, максимальное время запаз дывания нагрева элемента под покрытием составляет 0,35с., что приводит к погрешности в 0,15оС.

В случае нанесения термопокрытия распылителем это время равно 0,2 с, а максимальная погрешность при измерении температуры выражается в 0,1оС. Данным примером обосновывается пригодность термочувствительных покрытий для измерений быстропротекающих процессов, так как они вносят незначительные искажения в температурное поле объекта.

На основании результатов измерений рассчитаны пороговая чувстви тельность приемника (NEP) и обнаружительная способность (D), приемников инфракрасного излучения с типологией «Ромашка»

-1/ NEP 0,5 10 9 (ВтГц ) (12) - D 810 8 (смВт ) (13) t о С 2. 2. 2. 1. 1. 0. 0.,с 0 1 2 3 5 6 7 8 9 Рисунок 4 – График скорости нагрева (роста температуры) металла покрытого термокраской Вышеприведенные эксперименты проводились нами в лабораторных условиях. При измерениях в вакууме вольт–амперная чувствительность теп лоприемников возрастает в 3 раза.

Коэффициент формы K S Вак / S Воз 3, где S вак – чувствительность теплоприемника в вакууме, S воз – чувствительность теплоприемника на воз духе. Приведенный нами пример расчета показывает, что ввиду незначитель ности искажений вносимых термопокрытием, он может практически нано ситься (рассмотрены два метода) на металлическую основу термочувстви тельного элемента и схемотехнически, в составе пожарных извещателей при годен для контроля пожарного состояния высокорисковых процессов, обыч но характеризуемых как быстропротекающие. Таким образом, инерцион ность пожарного извещателя может быть связана с эффективностью автома тизированной системы управления противопожарной защиты.

Рассматривая вопросы повышения эффективности раннего обнаруже ния и предотвращения чрезвычайных ситуаций в технологических процессах масложирового производства, исследуем их под ракурсом экономических критериев, а именно сокращения потери производства, где составляющая, определяемая пожаровзрывоопасностью производства, существенна.

Объектами исследования явились АО «Шымкент-май», перерабаты вающее 250 тонн хлопковых семян в сутки, а также ТОО «Алматинский ком бинат продуктов питания».

Предотвращение пожара позволяет получить социальный эффект и экономический эффект составляющий 510 тысяч тенге в год.

Заключение В диссертационной работе представлено научно обоснованное техни ческое решение важной задачи, имеющей социальное значение, создание ме тодических основ снижения вероятности возникновения чрезвычайных си туаций в масложировом производстве совершенствованием способов их ран него обнаружения. Основные выводы, научные и практические результаты заключаются в следующем:

1. Обоснована роль и влияние исследований вопросов оперативной оценки контролируемых характеристик, учитывающих механизм развития чрезвычайной ситуации, на эффективность предупреждения чрезвычайных ситуаций.

2. Предложен способ оперативной оценки развития чрезвычайной си туации, реализующий систему предупреждения аварий и снижающий потери производства.

3. Разработана модель пожаровзрывоопасности процессов масложиро вого производства, формализованы и ранжированы требования обеспечения приемлемого уровня безопасности производства, с обозначением приоритета реализации единой концепции её автоматизации.

4. Исследованы актуальные для пожароопасных производств модифи кации технических средств раннего обнаружения пожара с приемлемой инерционностью и повышенной чувствительностью.

5. Разработана модель обнаружения пожара пленочным и тепловым пожарными извещателями, основанная на теории теплопроводности, пред ложена методика его рационального размещения, исследованы оценка и ус ловия снижения динамической погрешности технического средства.

6. Разработан способ оценки повышения эффективности пожароопас ных процессов масложирового производства совершенствованием систем его технологического контроля и безопасности, в целом определяющих сни жение потерь производства.

7. Результаты исследований внедрены в служебную деятельность ТОО «Алматинский комбинат продуктов и питания», а также в учебный процесс Казахской головной архитектурно-строительной академии и КазНТУ им.К.И.

Сатпаева.

Оценка полноты решения поставленных задач. Цель работы дос тигнута, задачи исследования решены, результаты исследования доведены до внедрения.

Разработка рекомендации исходных данных по конкретному ис пользованию результатов. Результаты исследований необходимы сотруд никам, аспирантам и соискателям научно-исследовательских институтов, промышленным предприятиям и организациям при планировании организа ционно-технических мероприятий по переработке масличного сырья, обеспе чивающих снижение его потерь и энергозатрат.

Оценка технико-экономической эффективности внедрения. Эффек тивность внедрения и использования научных положений диссертации в промышленности масложирового производства определена, как разность между ущербом от возможных чрезвычайных ситуаций и затратами на про ведение мероприятий по снижению вероятности возникновения чрезвычай ных ситуаций. Предполагаемый экономический эффект составляет 510 тысяч тенге в год.

Оценка научного уровня выполненной работы в сравнении с луч шими достижениями в данной области. В Казахстане проводились работы по изучению пожарных извещателей (безопасность при масложировом про изводстве), однако аналогичный подход к проблеме снижения чрезвычайных ситуаций в масложировом производстве до сегодняшнего дня не применялся.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1 Почанов С.М., Касенов К.М., Жумагулова Р.Е. Обеспечение безопас ности строительной технологии в свете Закона РК «О техническом регулиро вании» // Труды Восьмой международной научно–технической конференции:

«Новое в безопасности жизнедеятельности» (охрана труда, защита человека в ЧС, экономические, правовые и психологические аспекты БЖД, экология). Алматы: КазНТУ им. К.И. Сатпаева, 2006. - Ч.1. – С.504- 2 Тажигулова Б.К., Жумагулова Р.Е. Анализ современной методики оценки техногенного риска // Материалы международной научно практической конференции: «Перспективы развития водо- и энергосбере гающих технологий и охраны труда». - Алматы: КазГАСА, 2007. – С.138- 3 Касенов К.М., Жумагулова Р.Е. Управление пожаровзрывобезопасно стью производства повышением его информационно-технического обеспече ния // Труды Девятой международной научно-технической конференции:

«Новое в безопасности жизнедеятельности» (охрана труда, защита человека в ЧС, экономические, правовые и психологические аспекты БЖД, экология). Алматы: КазНТУ им. К.И. Сатпаева, 2007. – Ч.1. – С.181- 4 Жумагулова Р.Е. Приборно-техническое обеспечение автоматизиро ванных систем пожаровзрывобезопасности предприятия // Труды Девятой международной научно–технической конференции: «Новое в безопасности жизнедеятельности» (охрана труда, защита человека в ЧС, экономические, правовые и психологические аспекты БЖД). - Алматы: КазНТУ им. К.И.

Сатпаева, 2007. – Ч.1. – С.185- 5 Касенов К.М., Мавлянкариев Б.А., Жумагулова Р.Е., Запопадько М.Ю.

Зоны риска в управлении пожаровзрывобезопасностью маслоэкстракционно го производства // Материалы шестнадцатой научно-технической конферен ции: «Системы безопасности» – СБ-2007 Международного форума информа тизации. - Москва: Академия ГПС МЧС России, 2007. – С.147- 6 Касенов К.М., Жумагулова Р.Е., Мавлянкариев Б.А., Запопадько М.Ю.

Рациональная номенклатура средств обнаружения пожара для масложирово го производства // Материалы шестнадцатой научно-технической конферен ции: «Системы безопасности» - СБ-2007 Международного форума информа тизации. - Москва: Академия ГПС МЧС России, 2007. – С.149- 7 Запопадько М.Ю., Жумагулова Р.Е., Касенов К.М., Мавлянкариев Б.А., Упреждающие модели управления пожаровзрывобезопасностью произ водств масложировой продукции // Материалы шестнадцатой научно технической конференции: «Системы безопасности» – СБ-2007 Междуна родного форума информатизации. - Москва: Академия ГПС МЧС России, 2007. – С.150- 8 Жумагулова Р.Е., Мавлянкариев Б.А., Запопадько М.Ю. Пожароопас ность технологических процессов – важный сегмент в структуре потерь мас ложирового производства // Сборник материалов международной научно практической конференции: «Инновационные и наукоемкие технологии в строительной индустрии». - Алматы: КазГАСА, 2008. – С.203- 9 Касенов К.М., Жумагулова Р.Е. Раннее обнаружение пожара в систе ме пожаровзрывобезопасности высокорисковых процессов масложирового производства // Сборник материалов международной научно-практической конференции: «Инновационные и наукоемкие технологии в строительной индустрии». - Алматы: КазГАСА, 2008. – С.232- 10 Касенов К.М., Запопадько М.Ю., Жумадилова Т.К., Жумагулова Р.Е.

Определение рациональной номенклатуры средств обнаружения пожара // Материалы научно-практической конференции, посвященной 15-летию обра зования Высшей технической школы пожарной безопасности МВД РУз «Ор ганизационные и научно-технические проблемы обеспечения ПБ». - Ташкент, 2008. – С. 11 Касенов К.М., Жумагулова Р.Е., Жумадилова Т.К., Запопадько М.Ю.

Разработка экспрессного метода контроля хлопковой мятки пожаровзрыво опасного производства // Материалы научно-практической конференции, по священной 15-летию образования Высшей технической школы пожарной безопасности МВД РУз «Организационные и научно-технические проблемы обеспечения пожарной безопасности».- Ташкент, 2008. – С.49- 12 Касенов К.М., Запопадько М.Ю., Жумадилова Т.К., Жумагулова Р.Е.

Выбор технических средств производственной лаборатории пожаровзрыво опасной линии // Материалы научно-практической конференции, посвящен ной 15-летию образования Высшей технической школы пожарной безопас ности МВД РУз «Организационные и научно-технические проблемы обеспе чения пожарной безопасности». - Ташкент, 2008. – С.83- 13 Касенов К.М., Жумагулова Р.Е., Жумадилова Т.К., Запопадько М.Ю.

Пожаровзрывоопасность – как потенциальный риск возможных потерь про изводства // Материалы научно-практической конференции, посвященной 15 летию образования Высшей технической школы пожарной безопасности МВД РУз «Организационные и научно-технические проблемы обеспечения пожарной безопасности». - Ташкент, 2008. – С.93- 14 Касенов К.М., Жумагулова Р.Е. Раннее обнаружение пожара в мас ложировом производстве // Научно-технический журнал «Промышленность Казахстана». - Алматы, №5 (50) 2008. ISSN 1608-8425, октябрь 2008. С.40- 15 Жумагулова Р.Е. Оценка пожароопасности и системы предотвраще ния пожаров и взрывов высокорисковых процессов производства // Научно технический журнал «Промышленность Казахстана». - Алматы, №5(50), 2008.

ISSN 1608-8425, октябрь 2008. – С.78- 16 Дюсебаев М.К., Касенов К.М., Жумагулова Р.Е. Рациональное раз мещение технических средств раннего обнаружения пожара // Научный жур нал Вестник КазАТК им М.Тынышпаева, № 6(55). - Алматы, КазАТК, 2008.

ISSN 1609-1817, 2008. – С.280- 17 Жумагулова Р.Е. Анализ рисков пожароопасности процессов пере работки масличного сырья // Научный журнал Вестник КазГАСА, № 3(33). Алматы: КазГАСА, ISSN 1680-080Х, 2009. – С.135- 18 Дюсебаев М.К., Жумагулова Р.Е. Модель формирования пожаро опасных ситуаций в технологическом цикле масложирового производства // Научный журнал Вестник КазГАСА, № 3(33). - Алматы: КазГАСА, ISSN 1680-080Х, 2009. С. 132- 19 Дюсебаев М.К., Касенов К.М., Жумагулова Р.Е. Заявка на изобрете ние № 2010/0107.1, МКИ8 G01К 11/12, «Индикатор температуры» от 27.01.2010.

20 Касенов К.М., Жумагулова Р.Е. Заявка на изобретение № 2010/0106.1, МКИ8 А62С/200, «Извещатель пожароопасной ситуации» от 27.01. 21 Жараспаев М.Т., Касенов К.М., Жумагулова Р.Е. Определение огне защитной эффективности вспучивающихся покрытий для стальных конст рукций с учетом термогазодинамики реального пожара // Научный журнал Вестник КазГАСА, № 1(35). - Алматы: КазГАСА, ISSN 1680-080Х, 2010. – С.163- Тйіндеме Жмалова Роза Ермаханбетызы Май ндірісі ксіпорынында ттенше жадайларды ерте табу тсілдерін жетілдіру 05.26.02 – Ттенше жадайлардаы ауіпсіздік Зерттеу объектісі. Май ндірісіні технологиялы желілері жне ттенше жадайларды ерте анытауды техникалы ралдары.

Негізгі идея - май ндірісіні жоары ауіпті технологиялы процестері аумаында ауіпсіздікті амтамасыз етуге ммкіндік беретін техникалы ралдарды зерттеу шін жылу ткізгіштік теориясын пайдалану.

Жмысты масаты май ндірісінде ттенше жадайларды пайда болу ытималдыын оларды ерте анытау жолымен тмендету болып табылады.

Зерттеу дістері. Диссертацияда жылу ткізгіштік теориясыны теориялы негіздері, жылуды тарату процессін модельдеу, патентті ізденіс, хабар таратыштар тжірибесін талдап орыту, эксперименттік зерттеу нтижелерін математикалы деу дістері олданылан.

Жмыс нтижелері.

1. Май ндірісіні технологиялы процесстеріні ртке арсы орау жйесіні тиімділігі.

2. Сезімталдыы жоары модификацияланан жылу жне лдірлі рт хабар таратыш негізінде ртті табу ралдары зірленді.

3. Ттануды жергілікті ошаына атысты рт таратыштарды тиімді орналасуы аныталды.

Диссертацияны ойылан масатына сйкес келесі масаттаы зерттеулер шешіледі:

- май ндірісіндегі ттенше жадайда пайда болатын себепті талдау;

- май ндірісіндегі ттенше жадайдаы болжам баасыны дісін деу;

- май ндеу рдісінде ттенше жадайды ерте анытау лгісін игеру жне техникалы – ралмен амтамасы етуді талдау;

- технологиялы баылау жйесін жне ндірістік ауіпсіздікт»

жетілдіру арылы май ндірісінде ттенше жадайды пайда болу ытималдыын тмендететін тиімді дістерін игеру.

ылыми жаалы жмыста келесі нтежиелерден орытуа болады:

- май ндірісіндегі объектілерді ауіпсіздігін амтамассыз ету, май ндеудегі рт ауіпсіздігі процессіні жоарлау тсілі сынылан, ттенше жадай тралы ескерту жйесін жузеге асыру;

- ттенше жадайды пайда болуын ытималдыын сипаттайтын процессті лгі етіп сынан;

- ртті пленкалы жне жылулы ртті лдірлі – ртті пайда болуын анытау тсілі;

- ртті ерте пайда болуын анытайтын техникалы модификациясы сынылан.

орауа шыарылан ылыми ережелер:

1. Май ндірісінде ттенше жадайларды пайда болу ытималдыын тмендету сезімталдыы жоары хабар таратыштара негізделген, оларды ерте табатын техникалы ралдарды тиімділігіне байланысты.

2. ртті ерте анытау тсілдерін жетілдіру май ндірісі процестерінде ттенше жадайларды болжаулы баалауа негізделген жаа модификацияны олданумен жзеге асырылады.

Жмысты практикалы ндылыы рт ндірісінде ттенше жадайларды ерте сатысында ытималдыын болжау жне тмендету ммкіндігінде. зірленген сезімталдыы жоары ртті ерте анытау ралдары барлы ауіпті ндірістік нысандарда олданылуы ммкін.

Енгізуді техника-экономикалды тиімділігін баалау. Май ндірісі нерксіптерінде жмыс нтижелерін енгізу жне оны ылыми ережелерін пайдалануды экономикалы тиімділігі болуы ммкін ттенше жадайлардан болатын шыын мен ттенше жадайларды пайда болу ытималдыын тмендету бойынша шараларды ткізуге жмсалатын шыын арасындаы айырмашылы ретінде аныталан. 510 мын теге экономикалы тиімділігін йару.

Зерттеу объектісін дамыту туралы болжамдар. Май ндірісінде ауіпсіздікті азіргі кйін болжау ндірісті жойылуын тмендетуді анытау бойынша шаралар кешенін зірлеу шін ажет. Май ндірісі жадайында баалау апат ауданында жБЖ ауіпсіз енгізу бойынша практикалы кепілдемелер жасауа ммкіндік береді.

Summary Zhumagulova Roza Yermakhanbetovna Perfection of emergency situations early disclosure means at fat-and-oil indus try enterprises 05.26.02 – Safety in emergency situations Exploration matter. Fat-and-oil industry processing lines and emergency situations early disclosure hardware.

The primary purport consists in the thermal conduction theory using for the efficient arrangement of accident prevention hardware in high risky haven of fat-and-oil industry engineering procedure.

The thesis aim is to reduce the emergency situations rise probability in fat and-oil industry by means of enhancement of its’ early disclosure efficiency.

Accjrding to the aim above there’re solved the following tasks of research:

- analysis of emergency situations’ causes in fat-and-oil industry;

- elaboration of methods of forecasting evaluation of emergency situations in fat-and-oil industry;

- hardware providance analysis and elaboration of early indication model for emergency situations in fat-and-oil industry procedure;

- elaboration of hightened effectivaness methods of minimizing of probabil ity of emergency situations in fat-and-oil industry by means of perfection of hard ware systems and industrial safety.

Scientific novelty of the thesis results consists in the following:

- there’s suggested the method of rising the fire safety of fat-and-oil industry procedure realizing the system of emergency situations notification;

- there’s suggested the model circumscribing the probable process of emer gency situations appearance and development;

- there’re elaborated the facilities of fire indication by film and thermal fire detectors;

- there’s suggested the modification of fire early indication hardware with hightened sensibility.

Analysis. To solve the indicated tasks there’re applied the system analysis of emergency situations early disclosure hardware and modelling of engineering pro cedure fire risk and the conducted experiments as well.

Thesis outcomes:

1. The effectiveness of fat-and-oil industry engineering procedure fire pro tection system was heightened.

2. There’s elaborated the fire indication hardware on the base of modified film and thermal fire sensors with heightened sensibility.

3. There’s found the efficient arrangement of fire sensors with regard to pos sible ignition fireside.

Matured scientific regulations:

1. Emergency situations’ in fat-and-oil industry rise probability reduction depends on the effectiveness of its’ early disclosure hardware based on hightening of fire sensors sensibility.

2. Perfection of fire early disclosure means is accomplished by application of new modification founded on forecasting eassessment of emergency situations in fat-and-oil industry engineering procedure.

Practical value of the thesis consists in forecasting possibility and reduc tion of emergency situations’ in fat-and-oil industry probability. The elaborated fire early disclosure means with heightened sensibility could be applied at all the existent perilous industrial objects.

Inculcation technical and economical effevtiveness. Economical effective ness of the thesis results’ inculcation and it’s scientific regulations usage in fat and-oil industry is determinated as difference between the detriment of possible emergency situations and the outlay for the emergency situations probability re duction. The apprehended economical effectiveness is 510 thousands tenge.

Exploration matter development forecasting estimates. The safety modern state of fat-and-oil industry forecasting is necessary for the further elaboration of measures complex for the efficient industrial losses reduction calculation. This es timation allows to make practical recommendations on the safe salvage operations at fat-and-oil industry emergency.

ЖУМАГУЛОВА РОЗА ЕРМАХАНБЕТОВНА Совершенствование способов раннего обнаружения чрезвычайных си туаций на предприятиях масложирового производства Автореферат Подписано в печать _ 2010 г.

Формат 60х84 1/16. Бумага офсетная. Riso.

Усл.печ.л. 1,5. Уч.изд.л. 1,8. Тираж 100 экз.

Заказ № 638. Цена договорная.

Издание Казахской головной архитектурно-строительной академии Издательский дом «Строительство и архитектура»

050043, г. Алматы, ул. Рыскулбекова,