2. Методологические подходы при разработке про­грамм повышения безопасности и надежности работы химиче­ских предприятий

Дальше мы с Вами рассмотрим методологические подходы при разработке про­грамм ведущих зарубежных фирм, направленных на повышение без­опасности и надежности работы химических производств и обеспечива­ющих контроль и управление техническим обслуживанием на ЭВМ.

2.1 Программа по предотвращению несчастных случаев

Разработана фирмой Du Роnt и введена на ее химических производствах. Програм­ма создавалась в течение пяти лет, с 1978 по 1982 г. Она состоит из следующих разделов: описание технолoгической схемы; информация об опасных веществах, процессах внесенных изменениях в технологиче­ских схемах или оборудовании; план инспекций и испытаний; исследо­вание серьезных аварийных ситуаций и др. Для всех действующих на фирме производств разработаны инструкции, определены узкие и опас­ные места и предусмотрены мероприятия по обеспечению нормальной работы и предотвращению аварий. Фирмой ведется анализ всех случаев аварий на аналогичных производствах в мире, и при необходимости осуществляются мероприятия по совершенствованию техники безопас­ности с целью избежания подобных ситуаций. По последним данным, появившимся в зарубежной периодической печати, эта программа была внедрена на 676 химических фирмах. Эко­номический эффект от ее использования на одном предприятии соста­вил в среднем 3,1 млн. дол. Благодаря внедрению программы потери рабочего времени на химических предприятиях этих фирм сократились на 32% в год, а за пятилетний период (1983-1987 гг.) – на 86 %.

2.2 Программа повышения надежности химических производств

Фирмой Еххоn (США) разработана целевая программа повышения эксплуатационной надежности, применение которой, по мнению специали­стов этой фирмы позволит решить проблемы обеспечения надежности в течение 1-2 лет. По данной программе изучение проблемы эксплуатационной надежности технологического оборудования рассматривается в трех аспектах: кадровый, технологический и технический.

Кадровый аспект проблемы включает в себя следующие вопросы: квалификация персонала и способы ее повышения, организационная структура пред­приятия и возможности ее улучшения.

Главным моментом технологиче­ского аспекта является обеспечение эффективности технологического процесса, поэтому требования, предъявляемые к эксплуатации уста­новки, должны соответствовать ее технологическим возможностям. В программе предусматривается периодическое проведение анализа причин отказов технологического оборудования при своевременном при­нятии предохранительных мер. Благодаря анализу тенденций развития технологических процессов выявляются изменения в технических ха­рактеристиках оборудования, а также в требованиях к сырью и конеч­ным продуктам.

В процессе исследования проблемы эксплуатационной надежности использован многостадийный подход. На первой стадии производится первоначальная оценка надежности, в ходе которой идентифицируют основные проблемы, связанные с надежностью технологического обору­дования, согласуя их приоритет. На этой стадии проводится сбор и анализ информации о надежности технологического оборудования. Ос­новным источником информации для исследователей являются журна­лы учета загрузки производственных мощностей. Информацию о мел­ких авариях и неисправностях получают из рабочих журналов смен, ведущихся персоналом, и рапортов аварийных бригад, при этом учи­тывается опыт эксплуатации технологического оборудования в предшествующие годы. Данные о надежности работы технологических ап­паратов приведены в их технических паспортах, по которым определяется перспективная потребность в запасных частях для замены отдельных узлов установки. Подспорьем в этой работе является опрос завод­ского персонала, проводимый на разных уровнях, – от руководителя предприятия и начальников смен до операторов и аппаратчиков, в ко­тором участвуют от 50 до 80 чел., на что затрачивается 2–3 часа. Осу­ществляется также опрос специалистов, занятых эксплуатацией определенных типов оборудования – например насосно-компрессорного или аппаратуры КИП.

Ответы руководящих работников, опрос которых прово­дится в первую очередь, становятся основой для разрабатываемой про­граммы по устранению узких мест и недостатков.

На первой стадии исследования анализом заняты инженеры пред­приятия совместно с производственным персоналом (технологи, ремонт­ники и операторы), причем в состав рабочей группы включены в рав­ном соотношении и те, и другие специалисты. Для, оказания помощи специалистам рабочей группы, в выявлении и классификации проблем повышения надежности, предусматривается возможность привлечения к работе других специалистов по мере необходимости. На проведение работ первой стадии уходит 3–4 мес. (2 чел.-года). По результатам опроса рабочая группа подготавливает окончательный перечень про­блем по надежности оборудования, классифицированных согласно их важности и ориентированных на текущий режим эксплуатации пред­приятия, и возможные пути их решения.

Обычными рекомендациями на первой стадии работ являются предложения о создании программ, предусматривающих контроль за коррозией оборудования и мероприятия по борьбе с ней. В настоящее время на большинстве западноевропейских химических заводов приме­няются автоматизированные системы контроля за коррозией, которые, по оценке специалистов фирмы Еххоn, значительно снижают количест­во аварий.

Завершающий этап этой стадии работы – составление программы устранения наиболее серьезных недостатков, предусматривающей их всестороннее изучение и выработку конкретного плана или подхода к разрешению данной проблемы. Программа состоит из разделов, в кото­рых дается классификация проблем по приоритету, график мероприя­тий по их решению, определяется структура координации и управления работами. Составляются смета затрат на осуществление плана работ по повышению эксплуатационной надежности оборудования, список ме­роприятий с использованием средств, необходимых для его осуществле­ния. Эти документы – основа всей деятельности на следующей стадии. В заключении первой стадии составляют черновой график работ, кото­рые надо провести на второй стадии. Это необходимо для выяснения потребностей в привлечении новых специалистов.

Для второй стадии характерны работы, в которых тщательно изу­чаются мероприятия по решению проблем эксплуатационной надежно­сти. Руководство на этой стадии осуществляет специально назначенный координатор, как правило, из руководителей предприятия. В группе специалистов одни занимаются проблемой надежности постоянно, а другие привлекаются по мере необходимости. На второй стадии изуча­ют последовательно надежность всех технологических установок пред­приятия, проводят общезаводские системные исследова­ния, например эксплуатационной надежности заводской системы пода­чи пара или водоснабжения и путей ее повышения, так как от беспере­бойности работы в немалой степени зависит надежность работы техно­логических установок, а также специальные исследования (изучение мер по повышению эксплуатационной надежности насосно-компрессорного оборудования). На многих предприятиях особое внимание требу­ется обратить на работу заводской электросети.

Результатом работы на второй стадии является составление комплексной программы меро­приятий по решению проблем, выявленных на первой стадии. Иногда на этой стадии даются рекомендации по усовершенствованию инструк­ций эксплуатации оборудования или предлага­ется организовать курсы повышения квалификации персонала. Если работы по повышению надежности не требуют привлечения дополни­тельных технических средств, их осуществляют непосредственно в ходе второй стадии. На этой же стадии возможно проведение работ по кон­тролю за эксплуатацией технологического оборудования с целью повы­шения его надежности. И, наконец, разрабатываются конкретные реко­мендации по модернизации установок, которая будет производиться на третьей стадии.

Многие проблемы повышения эксплуатационной надежности могут быть решены полностью или, по крайней мере, частично практически без каких-либо существенных затрат. Так, например, повышение ква­лификации персонала, разработка новых методов работы или замена устаревших руководств по эксплуатации на новые могут существенно повысить надежность всего производственного цикла. На некоторых предприятиях достаточно обратить особое внимание на работу операторов, усилить контроль за работой технологического оборудования. Решение других проблем надежности оборудования требует значительных средств.

На многих предприятиях для повышения надежности необходима за­мена оборудования, эксплуатировавшегося в течение длительного вре­мени, с целью его модернизации с учетом требований современных стандартов. Модернизация технологического оборудования осуществляется на третьей стадии с учетом смет затрат и технических обоснований, разработанных на первой и второй стадии. В большинстве случаев для проведения работ по модернизации требу­ется привлечение дополнительной рабочей силы.

Рассмотренный выше формализованный подход к проблемам вы­явления, а затем и классификации существующих и предполагаемых трудностей в обеспечении надежности технологического оборудования зарекомендовал себя положительно на предприятиях фирмы Еххоn.

2.3 Программа учета ресурсов производственного оборудования

Спе­циалистами фирмы Теchnological Resoures (США) разработана комп­лексная программа управления ресурсами технологического оборудова­ния, направленная на обеспечение безотказности его работы в преде­лах расчетного планового срока эксплуатации и исключение незапла­нированных ремонтов. Процесс ремонтно-профилактического обслужи­вания по этой программе представляет собой совокупность контроли­руемых мероприятий, а не сочетание неупорядоченных действий — ре­акций на случайные события. Процесс проведения ремонтно-профилактических мероприятий при отклонении от нормы функционирования какого-либо элемента производственного оборудования включает семь различных по характеру, но взаимосвязанных функций. В них выполня­ется постановка задачи и формулируются процедуры и планы, обеспе­чивающие реализацию программ:

1. Информационное обеспечение. Информация, харак­теризующая каждый вид оборудования, место его установки в соответ­ствующем производственном подразделении, обеспечивается средствами хранения, поиска и дополнения: разработка информационной системы; организация и постоянное дополнение библиотеки информации; обеспечение поиска и копирования информации по запросу.

2. Выполнение работы по техническому обслу­живанию. Составление производственных заданий по обслуживанию в письменной форме, планирование работы по объему и календарному графику, выдача рабочим бригадам отдельных заданий и составление отчетов и сводок в соответствии с реально выполненной работой:

1) внедрение системы выдачи рабочих заданий;

2) первоначальное планирование рабочих операций по объему и календарному времени;

3) реализация системы обратной связи, включающей информацию о проделанной работе, и формирование архива данных.

3. Использование людских ресурсов. Составление ин­формационных сводок на каждого занятого в процессе ремонтно-профилактических мероприятий, в которых указывают характер рабочих заданий и условия оплаты труда. В них даются также характеристики — показатели квалификации, требуемой для выполнения кон­кретных работ для производственного и управленческого персонала (от мастеров до администраторов), а также сведения о практическом их использовании при составлении заданий:

1) разработка норм на профессиональную подготовку персонала и аттестационных требований;

2) проведение мероприятий по повышению квалификации и состав­ление программы увеличения заработной платы работников;

3) выработка требований, предусматривающих периодическую про­верку профессионального роста и предоставление возможностей роста;

4) учет профессиональных навыков всех бригадиров и мастеров;

5) обучение управленческого персонала всех уровней и учет кадров.

4. Управление материальными ресурсами. Меро­приятия по организации материально-технического снабжения запас­ными частями и материалами включают учет складских запасов этих изделий как производимых на самом предприятии, так и приобретае­мых:

1) каталогизация запасных частей с условием облегченного досту­па к данным;

2) организация центра информационного обеспечения, охватываю­щего внешние источники поставок запасных частей;

3) организация связи с системой управления складскими запасами;

4) организация системы заявок на отпуск материалов.

5. Технические службы. Сложность технологического обо­рудования, применяемого на современных заводах, вызывает необходи­мость в привлечении высококвалифицированных специалистов при ре­шении вопросов ремонта, анализа нарушений в работе и разработке предупредительных мероприятий:

1) предоставление квалифицированной помощи механикам по об­служиванию в разрешении особо серьезных случаев;

2) организация проверок рабочих мест и регистрация их резуль­татов;

3) организация профилактических проверок состояния оборудова­ния;

4) контроль за ходом программ технического обслуживания.

6. Бухгалтерский учет. Проведение учета, составление сводок и анализ всех мероприятий, связанных с материальными затра­тами: учет затрат по различным статьям расходов; оперативная выдача отчетов и сводок.

7. Системная поддержка и управление. Рассмотрение всех перечисленных функций во взаимосвязи и с учетом соответствую­щих средств ввода дополнительной информации, а также осуществле­ние контроля эффективности взаимодействия вышеприведенных функ­ций:

1) запланированные регулярные измерения показателей произво­дительности;

2) анализ производственной деятельности и выдача текущих от­четов об эксплуатационных параметрах;

3) проведение специальных исследований.

С точки зрения задачи технического обслуживания неисправности и нарушения в технологическом оборудовании классифицируются в со­ответствии с воздействием их на производственные показатели по сле­дующим классам:

А – несущественное влияние на производственные показатели, и нет необходимости вмешательства в производственный процесс;

Б – необходимо вмешательство в производственный процесс, но экономический ущерб отсутствует;

В – приостановка или полное прекращение производственного про­цесса, возможно лишь частичное восстановление эксплуатационных показателей оборудования;

Г – необходимо полное прекращение производства, последствия нарушения непредсказуемы, нужен комплексный ремонт.

Проявление нарушений также различно. Чаще всего они выража­ются в постоянном ухудшении эксплуатационных показателей обору­дования. При этом целостность единицы производственного оборудова­ния, как правило, не нарушается и его работоспособность в целом сохраняется; имеет место лишь частичная или полная поломка одного из элементов. Наиболее тяжелый случай – внезапное и полное раз­рушение приводит к невосполнимой утрате единицы оборудования.

Нарушения чаще всего возникают по причине постепенного износа отдельных элементов оборудования. Под действием коррозии и эрозии, возникновения избыточных нагрузок и превышения предельных экс­плуатационных характеристик для устройства в целом или для от­дельных комплектующих узлов начинается процесс разрушения. При­чиной неисправностей может быть также несовершенство конструкции. Реальные условия эксплуатации могут изменяться или исходно отли­чаться от расчетных, положенных в основу при проектировании, и это также может стать причиной нарушений. Именно на данном этапе не­обходимо вмешательство ремонтно-эксплуатационной службы, иначе нарушения впоследствии неминуемы. Большая вероятность нарушений существует и в случае некачественных запасных частей. Следует также учитывать погодные факторы, такие как дождь, обледенение, снег, ве­тер, возможность ударов молний и т.п. Все они являются потенциаль­ными источниками серьезных повреждений оборудования. Накопление посторонних продуктов в работающем оборудовании постепенно ухуд­шает показатели его эксплуатации. Еще один фактор, который нельзя не учитывать, – это возможность недобросовестности работы персонала.

Основные причины нарушения работы оборудования:

-износ элементов /эрозия, коррозия и температура;

-нарушение проектных норм эксплуатации;

-недостатки конструкции и некачественные элементы оборудования;

-неправильная установка оборудования;

-конструкционные материалы, не соответствующие спецификациям;

-нарушения технологии изготовления оборудования;

-отклонение от проектного задания при проектировании;

-погодные воздействия;

-небрежность работы персонала, невыполнение необходимого объе­ма работы;

-накопление в ходе эксплуатации и загрязнение рабочих поверхно­стей посторонними продуктами;

-нарушения технологического режима, ведущие к авариям.

Общепринятый способ устранения нарушений в оборудовании – замена неисправных элементов. Часто прибегают также к регулировке и подстройке параметров технологического процесса. Нередко единст­венной причиной нарушения работы оборудования являются посторон­ние продукты и их удаления достаточно для восстановления работоспо­собности. Зачастую положительные результаты дает изменение проектно-конструкторских решений, которое можно предусматривать в сочета­нии с прочими методами при выполнении запланированных ремонтов.

Основные способы устранения нарушений:

- замена элементов оборудования;

- регулирование и градуировка КИПиА;

- удаление посторонних продуктов из оборудования;

- конструкционные изменения;

- обучение персонала и контроль за выполнением процедур.

В результате использования этой программы достигается экономия затрат на техническое обслуживание и улучшение эксплуатационных показателей оборудования и самое главное – повышение надежности оборудования, что выражается в снижении его простоев.

Событие, позже отмеченное в книге рекордов Гиннеса как «наиболее сильное загрязнение воздуха», произошло ночью 3 декабря 1984 года на химическом заводе в городе Бхопале (Индия, штат Мадхья-Прадеш). Это был мощнейший взрыв, последствия которого унесли с собой жизни 15 тысяч человек, более трех тысяч этой же ночью. Его до сих пор считают самой ужасной химической катастрофой в мире. Основным попавшим в воздух веществом был метилизоцианат (МИЦ) – органическое соединение, применяющееся в производстве гербицидов. При проникновении в легкие он вызывает сильнейший отек, что приводит к моментальному удушью. Губительное действие оно оказывает и на глаза, кожу, а также на желудок и печень. Во время взрыва в Бхопале около 40 тонн метилизоцианата попало в атмосферу. Вместо того, чтобы подняться вверх при выбросе, все это густым облаком поплыло по направлению к городу, так как метилизоцианат тяжелее воздуха. Спустя несколько часов облако опустилось над Бхопалом черным туманом, захватив его в смертельный плен. На следующее утро огромное количество людей так и не проснулось…

Выброс метилизоцианата произошел из-за поступления в резервуар с ним воды, в результате химической реакции и образовались два газа. Давление быстро повысилось и включило предохранитель, благодаря которому ядовитый газ вырвался наружу. По словам местных жителей, огромное количество токсина до сих пор находится на заводе, и во время дождя он вместе с осадками проникает в почву, после чего проходит сквозь грунт и попадает в воду, которая используется для бытовых потребностей. Со дня аварии прошло 25 лет. За это время от последствий аварии погибло более 15 тысяч человек. И до сегодняшнего дня продолжают умирать жители Бхопала и его окрестностей, а каждый четвертый житель города страдает от хронических заболеваний, для которых лечения пока нет. Многие считают, что авария произошла из-за нехватки материальных средств на постройку очистительных станций завода и неопытность персонала. Именно эти причины привели к наихудшим последствиям. До сих пор неизвестно, как в резервуар с МИЦ попала вода. Среди многих версий наиболее подходящей является ошибка оператора. Несмотря на то, что на протяжении 25 лет общественные организации поддерживают потерпевших в этой катастрофе, ни один житель не получил той требуемой материальной компенсации, которую должен был выплатить завод.

Л. 10-11