Повышенную актуальность приобретает проблема безопасности объектов энергетики в России. До 2035 года энергетическая стратегия РФ разработана в соответствии с Федеральным Законом № 172-ФЗ «О стратегическом планировании в Российской Федерации» от 28 июня 2014 года. Разработанная межотраслевая стратегия направлена на совокупность отраслей и сфер государственного управления энергетическим сектором. Стратегия национальной безопасности РФ, утвержденная Указом Президента Российской Федерации от 31 декабря 2015 г. № 683, и принята Доктрина энергетической безопасности от 29 ноября 2012 г.[1].
Риски возникновения природных и техногенных аварий вызваны активным развитием инфраструктур и повышенным потреблением энергетики, а так же реализацией крупномасштабных проектов.
Структура выработки электроэнергии в ЕЭС России на 2020 год имеет вид, представленный на рисунке 1.
Из структуры выработки электроэнергии в ЕЭС России на 2020 год, видно, что более 60% занимает доля ТЭС. Одной из ключевых возможностей поиска решений задач в промышленной безопасности, является качественная оценка и анализ опасностей возможных аварий на объектах техносферы в зоне риска. В свою очередь, метод анализа, требует формирование единых методологических подходов, основанных, в первую очередь, на учете специфики опасных производственных объектов. Кроме того, фундаментальной основой методологии должны быть нормативные требования в области промышленной и пожарной безопасности, а так же требования защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. Научно-методическая база может являться основой для формирование мер по предупреждению и возникновению аварий на ТЭЦ, а так же, расчетной основой для аналитической количественной оценке риска их появления. Основная цель разработки мероприятий по предупреждению аварий на ТЭЦ, с одной стороны — это социальная составляющая, направленная на повышение уровня безопасности, в том числе и для персонала, работающего на опасных объектах, с другой стороны – это экологическая составляющая, направленная на снижение вредного воздействия на окружающую среду поражающих факторов вследствие аварий на ТЭЦ.
Рисунок 1 — Структура выработки электроэнергии в ЕЭС России на 2020 год [2]
Необходимо отметить, что одной из причин аварий на ТЭЦ и возникновения пожаров является нарушение эксплуатации. Позднее сообщение о пожаре, и как следствие, несвоевременное его тушение приводит не только к большому материальному ущербу, но и перебоям в электроснабжении в масштабах региона.
Более детально рассматривая вопрос, влияния аварий на ТЭЦ на окружающую среду, к наиболее опасным факторам можно отнести пожары в мазутных резервуарах и розлив трансформаторного масла. Такие пожары могут вызвать смертельную интоксикацию у находящегося рядом населения, так как характером их являются сильные выделение дыма с значительной концентрацией оксидов углерода и повышенной температурой и активное выделение продуктов сгорания с токсичными веществами.
Одним из критических негативных последствий пожаров в мазутных резервуарах является вскипание воды содержащейся в мазуте, что, в свою очередь, может являться катализатором сплошных пожаров, достигающих иногда площади в сотни километров за пределами территории ТЭЦ.
Усугубляет ситуацию непосредственная близость расположения ТЭЦ в больших городах, поэтому главной опасностью или основным фактором риска эксплуатации ТЭЦ могут являться нештатные, либо аварийные выбросы взрывопожароопасных и токсичных веществ наносящих прямой ущерб окружающей среде.
На территории РФ за текущие 3 года, произошло более 15 аварий, перечень и обстоятельства которых, представлены в таблице 1.
Таблица 1
Обстоятельства и перечень аварий на ТЭЦ, произошедших на территории
Российской Федерации в период с 2017 г. по 2019 г.[3]
№ п/п
|
Дата аварии, место
|
Описание причин аварии |
Наличие пострадавших |
1
|
26.01.17 Пензенская ТЭЦ-1 |
Нарушение правил ремонтных работ теплообменника привело к выбросу пара высокого давления. Следствием чего стало нарушение опор крыши и обрушение кровли в турбинном цехе. Авария вызвала три прорыва на тепломагистралях города |
Погиб 1 человек |
2 |
03.04.2017 Костромская ТЭЦ-2 |
Отключение турбогенератора по причине падения колонки изоляторов в сторону первой системы шин 110 киловольт. |
Пострадавших нет |
3 |
04.05.2017 Орская ТЭЦ-1 |
Нарушение техники безопасности привело к возгоранию градирни во время проведения работ по покраске. Несоблюдение требований было допущено работниками подрядной организации. Следствием нарушения и аварии стало распространение пожара на площади 1200 квадратных метров. |
Пострадавших нет |
4 |
29.05.2017 ТЭЦ-21 Север Москвы |
Ураган, вызвал повреждение линий электропередач, что привело к короткому замыканию в помещении циркуляционной насосной. Возникшее задымление оперативно ликвидировано. |
Пострадавших нет |
5 |
26.08.2017 ТЭЦ-2 Новосибирск |
Взрыв трансформатора вызвал пожар, возгорание ликвидировано |
Пострадавших нет |
6 |
31.08.2017 ТЭЦ №22 Дзержинский |
Произошло возгорание масла на площади 10 квадратных метров. Открытое горение ликвидировано. |
Пострадавших нет |
7 |
14.09.2017 Барабинской ТЭЦ |
Отключение первой системы шин 110 киловольт в следствии срабатывания защиты. |
Пострадавших нет |
8 |
22.01.2018 Ново-Иркутская ТЭЦ |
Авария на трубопроводе вызвала пожар. |
Пострадали 3 человека |
9 |
23.01.2018 Биробиджанской ТЭЦ |
Причина аварии свищ в одном из котлов, вызванный устареванием оборудования. |
Пострадавших нет |
10 |
03.02.2018 Первомайская ТЭЦ |
Короткое замыкание |
Пострадавших нет |
11 |
03.03.2018 Смоленская ТЭЦ-2 |
Нарушение работы напорного коллектора сетевых насосов по причине прорыва. Для восстановления работы была отключена тепловая сеть № 1. |
Пострадавших нет |
12 |
16.10.2018 Челябинская ТЭЦ-2 |
Утечка и возгорание водорода из корпуса газоохладителя генератора привело к отключению турбогенератора. Произошла технологическая вспышка без последующего горения. |
Пострадал 1 человек |
13 |
24.11.2018 Курская ТЭЦ |
Повреждение подающего трубопровода на участке тепловой сети, привело к его отключению. |
Пострадавших нет |
14 |
01.03.2019 Новомосковская ТЭЦ Тульской области |
Возгорание трансформатора. Трансформатор был поврежден, потребовалась его замена. |
Пострадавших нет |
15 |
18.03.2019 Читинская ТЭЦ-1 – Заречная |
Действия защиты отключили цепи линии электропередач 110 киловольт |
Пострадавших нет |
16 |
21.03.2019 Абаканской ТЭЦ |
Возгорание угольной пыли над подачей котла №2. Пожар, охвативший площадь в 10 квадратных метров. |
Пострадавших нет |
17 |
06.04.2019 Владивостокская ТЭЦ-2 – Патрокл |
Произошло отключение. Сбой в электросетях привел к отключению электричества. |
Пострадавших нет |
18 |
11.07.2019 ТЭЦ-27 |
Произошло возгорание газовой станции высокого давления. Площадь возгорания составила 200 кв.м |
Пострадали 7 человек |
Анализируя статистику причин крупных аварий на ТЭЦ, необходимо отметить, что в 90 % случаев аварии вызваны отказом в работе оборудования ТЭЦ и, как следствие, являются основными источниками возникновения пожара. В разрезе производственной принадлежности в 70% случаев аварий происходят в машинных отделениях ТЭЦ, более 20% аварий – в котельных отделениях и около 5 % аварий зафиксировано в кабельных туннелях. При рассмотрении данных аварий по территориальным критериям, наиболее негативными последствиями, описанные выше аварии, могут сопровождаться в зонах с суровым климатом и в зимний период, так как являются причиной снижения температуры в помещениях главного корпуса ТЭЦ, а это, в свою очередь, способствует образованию тумана, который провоцирует короткие замыкания на высоковольтном оборудовании.
Вторыми по значимости на ТЭЦ являются аварии в котельных отделениях главных корпусов. В большей степени данные аварии связаны с системой топливоподачи. Данные аварии могут быть вызваны в следствии:
— взрыва отложений угольной пыли (угольная пыль оседает на элементах строительных конструкций или в бункерах угля);
— механических повреждений в мазутопроводах;
— взрыва топлива в топке котла и так далее.
Наиболее опасными являются аварии, в результате которых возникает пожар и прекращается подача всех видов энергии [4].
Из всего выше сказанного, можно сделать вывод, что важным и стратегическим направлением является именно пожарная безопасность этих объектов, позволяющая максимально минимизировать вредные факторы последствий ЧС.
Как в любой технической системе, полное исключение аварий и отказов на энергоблоках ТЭЦ — невозможно. Но по средствам разработки и внедрения технических решений, научно-методологической аналитики, направленных на снижение рисков возникновения аварий и пожаров, возможно снижение и минимизация их наступления.
В заключение необходимо отметить, что одним из путей решения описанных проблем является разработка и внедрение мероприятий по повышению эффективности тушения пожаров на объектах теплоэнергетики и снижения их негативных последствий.
Литература:
- Указ Президента РФ от 13.05.2019 № 216 «Об утверждении доктрины энергетической безопасности Российской Федерации до 2030 года» // Собрание законодательства РФ. — 2019.
- Министерство энергетики Российской Федерации: официальный сайт. — Москва. — Обновляется в течение суток. — URL: https://minenergo.gov.ru (дата обращения: 15.01.2021). — Текст: электронный.
- Новостной интернет ресурс РИА Новости. — Москва. — URL: https://ria.ru/20190711/1556417484.html (дата обращения: 15.01.2021). — Текст: электронный.
- НПБ 105-03 Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. Утверждены приказом МЧС России от 18.06.2003 г. № 314. Дата введения в действие — с момента опубликования. Взамен НПБ 105-95, НПБ 107-97. — Москва : ФГУП ЦПП, 2003. — 47 c. — Текст: непосредственный.