АНАЛИЗ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ АВАРИЙ НА ТЕПЛОЭЛЕКТРОСТАНЦИЯХ

ANALYSIS OF THE CAUSES OF ACCIDENTS AT THERMAL POWER PLANTS

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:

  1. Указ Президента РФ от 13.05.2019 № 216 «Об утверждении доктрины энергетической безопасности Российской Федерации до 2030 года» // Собрание законодательства РФ. - 2019.
  2. Министерство энергетики Российской Федерации: официальный сайт. - Москва. - Обновляется в течение суток. - URL: https://minenergo.gov.ru (дата обращения: 15.01.2021). - Текст: электронный.
  3. Новостной интернет ресурс РИА Новости. - Москва. - URL: https://ria.ru/20190711/1556417484.html (дата обращения: 15.01.2021). - Текст: электронный.
  4. 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.