Риски большого города
Здесь я прерву повествование, чтобы сказать добрые слова в адрес коллектива Павлодарских тепловых сетей, отметивших в конце 2001 г. свое 30-летие. Да, ошибки были, и никто на них не закрывает глаза, но все предусмотреть никогда невозможно. Девяностые годы прошлого века были не из легких. Сказать, что была тотальная экономия на всем, не совсем верно, средств иногда вообще не было. Не было денег… Читать ещё >
Риски большого города (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Риски большого города
М.П. Врачевский, главный технический руководитель ВФ, АО «KazTransCom».
г. Павлодар, Республика Казахстан Зима 2006 г. выдалась очень суровой. В очередной раз на первый план новостных программ вышли проблемы коммунальных служб, чтобы быть благополучно забытыми до осени. Как-то, занимаясь вопросом наличия в интернете энциклопедий по действиям населения в чрезвычайных ситуациях, автор данных строк заметил, что и они грешат незнанием и непониманием многих рисков, что присутствуют в большом городе. Вот одна из историй…
В марте 2006 г. исполнилось 8 лет со дня происшествия, которое заставило пересмотреть многие аспекты безопасной эксплуатации оборудования у ответственных руководителей и специалистов тепловых сетей г. Павлодара. К настоящему времени уже неоднократно поменялись юридический владелец и исполнительные директора предприятия, прошли сроки исковой давности, так что публикация части материалов этого расследования не может принести кому-либо ущерба.
Для начала небольшой экскурс в работу тепловых сетей. Те радиаторы отопления, что в основной массе установлены в наших квартирах, -чугунные, алюминиевые, металлические пластинчатые — рассчитаны, как правило, на рабочее давление 6 кг/см2 и должны выдерживать испытательное давление гидравлической нагрузкой 7,5 кг/см2 в течение 10 минут. А что будет, если давление во внутренней системе отопления превысит указанные параметры с учетом естественного старения и износа внутренних систем теплоснабжения, коррозии? тепловой сеть авария город Температура воды в кране горячего водоснабжения должна составлять, согласно СНиПу, 55 ОC — уже не терпит рука, а теперь представьте, что у вас в квартире лопнула батарея с теплоносителем, имеющим температуру 90 ОC. А если нерадивые сантехники вашего домоуправления, вместо проведения наладки внутренней системы теплоснабжения и надлежащего ее обслуживания, долго не мудрствуя, просто сняли сопло с теплового узла, то может оказаться все 100 ОC и более с большим образованием пара, т.к. температурный режим на магистралях в холода вполне может достигать 130 ОC и выше. Единственно возможное действие в этой ситуации — бегство, а ущерб вполне сопоставим с пожаром. А теперь представьте, что это происходит не в одном доме или квартире, а в масштабе крупного городского квартала. Рассчитывать, что все обойдется «дырами» в двух-трех батареях, пусть и большими, не приходится. Расход сетевой воды ТЭЦ крупного города вполне может составлять 10 тыс. т/ч с давлением на подающем трубопроводе в пределах 9−13 кг/см2 и нормативной подпиткой 250 т/ч, которая может быть увеличена мощностью подпиточных насосов и цеха химводоочистки вдвое. Можно попробовать выстроить компьютерную модель подобной ситуации (собственно, это стандартная задача про бассейн — в одну трубу втекает, в другую вытекает — прим. авт.). Наряду с размораживанием теплоцентралей это едва ли не первый кошмар работников тепловых сетей, т.к. замораживание жилых объектов после массового разрушения внутренних систем отопления будет неизбежным следствием. При этом хочу отметить, самыми опасными будут нижние этажи (напор может создаваться только одной высотой водяного столба). Чтобы этого не случилось:
- 1. В наших домах устанавливаются тепловые узлы, где подача теплоносителя во внутреннюю систему теплоснабжения регулируется с помощью специальных сопел или шайб с диаметром от 2,5 мм и более, где через элеваторное устройство происходит подмешивание обратной сетевой воды в подачу. Расчет внутренних диаметров сопел, их установка, расчет расходов, температуры и давления теплоносителя называются наладкой тепловых сетей.
- 2. На обратных магистральных трубопроводах строят специальные насосные станции, которые, образно выражаясь, откачивают отдавшую тепло, отработанную сетевую воду из города, куда подается теплоноситель сетевыми насосами ТЭЦ.
- 3. Помимо этого, на насосных станциях тепловых сетей устанавливаются специальные контрольные приборы — электроконтактные манометры, которые настраиваются на специальные расчетные значения давления сетевой воды, при превышении которого они должны выдать сигнал на электростанцию на отключение подающих сетевых насосов ТЭЦ. В комплексе это называется защитой тепловых сетей от раздавливания обратного трубопровода.
Вот вкратце все, теперь речь о том, что произошло.
Начало марта 1998 г. выдалось морозным до -20 ОC. На 3 часа ночи 6 марта оборудование работало в штатном режиме: на Павлодарской ТЭЦ-2, маленькой по размерам электростанции, обеспечивающей теплом треть города, работало 5 сетевых насосов, которые обеспечивали расход сетевой воды в размере 3,5 тыс. т с давлением в головной части магистрали 9,4 кг/см2. Радиус подачи теплоносителя составлял до 7 км.
В городе на насосной станции № 2 работало четыре насоса мощностью по 250 кВт, откачивающих обратную воду на станцию. Давление по обратному трубопроводу отслеживали два электроконтактных манометра защиты тепловых сетей от раздавливания обратного трубопровода, настроенные на давление 2,2 и 2,4 кг/см2 соответственно.
Примерно в 3 ч. 15 мин. утра произошел сам по себе беспримерный случай, на насосе № 3 выдавило сальник, и интенсивность течи была такова, что вода попала на электродвигатель, и произошло короткое замыкание. Автомат АВМ-10, рассчитанный на ток отсечки 600 А, оказался неисправным, не обеспечив отключение электродвигателя № 3.
Согласно требованиям Правил устройства электроустановок электрические сети должны иметь защиту от токов короткого замыкания, обеспечивающую по возможности наименьшее время отключения. Защита, действующая на отключение, как правило, должна обеспечивать селективность действия, с тем, чтобы при повреждении какого-либо элемента электроустановки отключался только этот поврежденный элемент. То есть селективность защиты обеспечивается последовательным ростом номинала автоматов отключения, от ответвлений сети к основному фазному проводу, например, для квартир, офисов — 10, 16, 25, 32, 40 А.
Возьмем обыкновенное офисное помещение, электрические сети которого, допустим, защищаются двумя автоматами на 16 А, расположенные в этажном распределительном щите — один установлен на проводнике, питающем розетки, другой на освещение; а значит получать питание, в свою очередь, они будут от части распределительной сети здания, защищаемой уже автоматом в 25 или 32 А и т. д. Если происходит где-то короткое замыкание, то должна отключаться только эта сеть, в одном помещении, а не электросеть здания целиком, все просто. Но… иногда случаются вещи, напоминающие нам о том, в каком сложном взаимосвязанном мире мы живем и как важна роль технологической дисциплины.
Следующий автомат выключения, который должен был обесточить группу электромоторов насосов № 3 и 4 на насосной станции № 2, оказался равным по номиналу тока отсечки автомату, установленному на питающем фидере № 17 электрической подстанции «Северная», что свело эффективность электрической защиты к соревнованию на скорость срабатывания между автоматами выключения на насосной станции № 2 и электрической подстанции «Северная». Первым отключился автомат на подстанции «Северная», обесточив тем самым фидер № 17, обеспечивающий 80% электрического питания насосной станции № 2, в том числе и сеть электрического питания обоих электроконтактных манометров защиты тепловых сетей от раздавливания обратного трубопровода.
Объекты теплоснабжения являются одними из важнейших в системе жизнеобеспечения и поэтому относятся к электроприемникам первой категории. Это означает, что насосная станция № 2 имела два независимых взаиморезер-вирующих источника питания, и перерыв в электроснабжении мог быть допущен лишь на время автоматического восстановления питания.
АВР (автоматическое включение резерва) отработало безукоризненно, однако ток короткого замыкания вновь беспрепятственно миновал неисправный автоматический выключатель АВМ-10, и соревнование на скорость срабатывания автоматических выключателей насосной станции № 2 и электрической подстанции «Северная» повторилось, к сожалению, опять не в пользу тепловиков. Питающий фидер № 19 отключился, насосная станция № 2 окончательно погрузилась во мрак.
Из-за отключенных насосов станции № 2 откачка обратной сетевой воды из города прекратилась, начался рост гидравлического давления, особенно ощутимый в концевых точках радиуса подачи теплоносителя. Обесточенные электроконтактные манометры не могли выдать сигнал на ТЭЦ-2 на отключение подающих насосов, чтобы устранить причину роста давления в обратных магистралях.
Теперь все решала связь. Дежурный машинист бросился к телефону. Но городской номер оказался подключенным через старый коммутатор, установленный тут же в помещении машиниста, его использовали как мини-АТС для организации связи в комплексе зданий Северного сетевого района тепловых сетей, куда входила и насосная станция № 2. Питание 24 В он получал от трансформатора, который оказался обесточенным.
Не имея возможности воспользоваться городским телефоном, машинист попытался связаться с начальником смены диспетчерской службы с помощью радиостанции «Лен», но аккумулятор, от которого она получала резервное питание, помимо общей обесточенной сети, отсутствовал, оказался в ремонте.
Остался последний третий вид связи — прямой телефон с диспетчерской Тепловых сетей. Однако он был неисправным уже несколько дней. Тут его величество случай, словно сжалился над людьми, и те несколько десятков секунд, что требовались на произнесение фразы — «На насосной № 2 нет электропитания, насосы стоят», он проработал, чтобы затем выйти из строя окончательно.
Получив эту информацию, начальник смены диспетчерской Тепловых сетей Акулов попробовал вновь связаться с насосной станцией № 2, чтобы уточнить обстановку, — связь отсутствовала.
Здесь я прерву повествование, чтобы сказать добрые слова в адрес коллектива Павлодарских тепловых сетей, отметивших в конце 2001 г. свое 30-летие. Да, ошибки были, и никто на них не закрывает глаза, но все предусмотреть никогда невозможно. Девяностые годы прошлого века были не из легких. Сказать, что была тотальная экономия на всем, не совсем верно, средств иногда вообще не было. Не было денег на тот же аккумулятор, мини-АТС и новый телефонный аппарат, на полную замену автоматических выключателей, отслуживших свой срок, на замену изношенной уплотнительной сальниковой грундбуксы насоса. Но люди, коллектив, и в условиях невыплаты заработной платы сохранили свое ответственное отношение к работе и высокий профессионализм.
На то, чтобы разобраться с ситуацией, имея столь скудную информацию, преодолеть замешательство и нерешительность (что поделаешь, мы все только люди) потребовалось не более 10 мин. Далее пошла команда начальнику смены электростанции ТЭЦ-2 отключить вручную с пульта четыре подающих сетевых насоса тепловой станции. Выехала дежурная автомашина, собирая аварийную бригаду электриков. Примерно к 5 ч. 30 мин. утра было восстановлено электроснабжение насосной станции № 2, а к 7 ч. утра гидравлический режим от ТЭЦ-2 был в целом восстановлен.
Время потери контроля над ситуацией составляло всего 10 мин., в течение которых самопишущий прибор на ТЭЦ-2, регистрирующий давление в обратном трубопроводе, зафиксировал его увеличение в пределах 2 кг/см2. С учетом пьезометрической отметки станции, расположенной согласно рельефа местности на 10 м выше города, а также данных проводившихся ранее замеров давления в концевых точках тепловых сетей, превышения отметки в 6 кг/см2 гидравлического давления во внутренних системах отопления потребителей удалось избежать.
Тем не менее, ровно через неделю после этой истории в приемную поступило письмо с жалобой одного из граждан по поводу лопнувшей батареи. Время обоих происшествий подозрительно совпадало. Возможно вышедших из строя, разрушенных радиаторов отопления было больше. Но… формально, согласно действующим нормативным документам, тепловики за это ответственности нести не могли. Износ внутренних систем отопления, коррозия, скрытые дефекты (например, трещины, неоднородность литья и т. д.) — это уже проблема их хозяина. При подготовке к отопительному сезону надо должным образом производить опрессовку и промывку внутренних систем отопления, так что материальные претензии могли быть предъявлены только к кооперативу собственников квартир, которые зачастую эти мероприятия проводят формально, иногда только на бумаге.
Про письмо автор данных строк упомянул с целью подчеркнуть остроту возникшей ситуации. А если не было бы благополучного поворота во всей этой истории? И рост давления продолжался еще минут 30?
Данное происшествие было классифицировано как отказ тепломеханического оборудования 2-ой степени. Был составлен акт технического расследования, издан приказ и разработаны подробные технические мероприятия по недопущению подобного впредь, виновные понесли наказание.
Вот так отсутствие селективности в электрической защите в комплексе с другими причинами чуть не привело к масштабной аварии с непредсказуемыми последствиями. К счастью, в целом все закончилось благополучно, и необходимые выводы из создавшейся в высшей степени обучающей ситуации были сделаны.
P. S. В условиях рыночной экономики, реформ коммунальных служб хотелось бы видеть коммунальные предприятия более открытыми в плане предоставления информации о своей работе для потребителей, т.к. это способствует повышению ответственности, дисциплины и организованности как Услугодателя, так и Потребителя, и росту понимания того, что платят не только за комфорт, но и за безопасность.