Автореферат диссертации (Повышение безопасности промышленных зданий на основе альтернативных компоновочных решений (на примере главных корпусов ТЭС)), страница 4

в аварии; pi – средняя вероятность распространения аварии с i-го на (i+1)энергоблок, где i = 1, 2, 3 … k (p1 – вероятность распространения с одного блока навторой, соседний; p2 – с двух, охваченных аварией, на третий и т.д.); m –коэффициент учитывающий положение аварийного энергоблока в здании (в среднейчасти или ближе к торцам здания) и позволяющий учесть распространение аварии позданию, определяется по формуле 4.(4)Третья глава посвящена анализу аварий в главных корпусах ТЭС, оценке покритерию эквивалентных затрат, отражающему безопасность станции и связанных с15ней объектов, в зависимости от выбранных компоновочных решений, с наработкойнеобходимого банка данных.Методы, упоминаемые в главе 2, позволили разработать методику оценкиальтернативных компоновочных решений главных корпусов ТЭС, основанную настатистических данных и вероятностной модели прогнозирования количествакрупных аварии с учетом динамики их распространения по зданию.Данные об авариях на объектах тепловой энергетики собраны из открытыхпроверяемых источников за период с 1967 по 2017 гг.

и систематизированы в базуданных. В полученной базе указаны: наименование электростанции на которойпроизошла авария; ее месторасположение; вид топлива; количество и единичнаямощность блоков; марка и тип основного технологического оборудования; типглавного корпуса с указанием материала основных строительных конструкций иудельных показателей (на МВт установленной мощности);даты энергетическогопуска, вывода из эксплуатации блоков, аварии; причины и ход развития событий;экономические и социальные последствия; страховое возмещение; сведения обэнергосистеме и составе основных потребителей.Проведен анализ 93 крупных аварии в главных корпусах ТЭС.

Установлено, чтоподавляющее большинство их связано с нарушениями в работе оборудованиямашинных отделений и сопровождались пожаром. На долю таких событийприходится более 70 % от общего их числа.Распределение крупных аварий по годам показано на рисунке 4, а изменение ихчастоты в зависимости от количества выбывших из эксплуатации блоков на рисунке5.Количество крупных аварий вмашинных отделениях ТЭС погодам, аварийТЭЦКЭС433332222 22222 2221 11111 11 1 1111111111 111 11020172015201320112009200720052003200119991997199519931991198919871985198319811979197719751973197119691967Период времени в годахРисунок 4. Распределение крупных аварий в машинных отделенияхглавных корпусов российских конденсационных электростанций (КЭС) (дляпериодов с 1969 по 1971 гг. и 1995-2000 гг. какая-либо информация об авариях наТЭС в открытых источниках отсутствует)Частота крупныхаварий произошедших вмашинных отделенияхглавных корпусов КЭС[Pi], *10-3 аварий /(эб.×год)163,00002,50002,00001,50001,00000,50000,000012345678910Количество энергоблоков вышедших из строя в результате аварии, эб.Рисунок 5.

Изменение частоты крупных аварий в зависимости отколичества выбывших из эксплуатации энергоблоковЗначение средней частоты для КЭС составляет – 0,90 * 10-3 (аварий) /(энергоблок) × (год), средний прямой ущерб – 1,3 млрд. р., а простой для аварийногоблока – около 7 мес. (доходя до 85 мес., в случае модернизации блока).На основании фактических данных об авариях получено экспоненциальноеуравнение регрессии для средней статистической вероятности распространенияаварии [pi] с i-го на (i+1) энергоблок (формула 5):(5)Безопасность потребителей может быть оценена исходя из ожидаемыхвероятных экономических потерь по формуле 6.( ) ∑ [∑ ( )()](6)Где ( ) и ( ) – тоже что в формулах 2 и 3, с округлением значения[ ( )]полученного по формуле 3 до целого значения в большую сторону ( ( ) 1, 2,3, … k); Su – средний ущерб u-го потребителя определённой группы за 1 чнедополучения электроэнергии, р.

/ (кВт·ч), следует принимать дифференцированнодля различных групп потребителей с учетом страхового возмещения, основываясь назарубежном опыте (в отсутствии отечественной нормативной базы) или принедостаточности данных – как для смешенного состава потребителей; wi – мощностьi-го энергоблока, вышедшего из строя в результате гипотетической аварии, МВт(предполагается, что все k энергоблоков в главном корпусе имеют одинаковуюмощность); W – резерв в рассматриваемой энергосистеме и мощность перетоков посвязям с другими энергосистемами, МВт; t – время, в течение которого будут( )задействованы резервные или мобильные замещающие мощности, ч.

При ∑ ()]принимать [Гипотетический ущерб на самом объекте генерации [ ] по формуле 7.( ) ∑ ((7))Где– ущерб от гипотетической аварии l-го вида (безвозвратные потерисредств производства; расходы на ликвидацию (локализацию) и расследованиеаварии; стоимость восстановления энергоблоков; потери из-за сниженияпроизводственныхвозможностей;системаштрафовоператораединойэнергетической системы РФ (l = 1, 2, 3, 4, 5)), в зависимости от числа i вышедших из17строя энергоблоков в результате аварии в здании из k блоков, млн. р.; – страховоевозмещение (добровольное страхование основных фондов объекта генерации), взависимости от числа i вышедших из строя энергоблоков в результате аварии вздании из k блоков, млн.

р.Анализ данных об авариях в главных корпусах ТЭС имевших значительныепоследствия показывает, что в подавляющем большинстве случаев ущерб на объектегенерации составляют: прямые и косвенные потери, а также расходы на ликвидацию(локализацию) и расследование аварии. К прямым потерям относятся: безвозвратныепотери средств производства, затраты на ремонтно-восстановительные работы, ккосвенным – ущерб из-за снижения производственных возможностей по выпускупродукции (упущенная выгода).Каждый вид ущерба оценивался дифференцированно с учетом своихфункциональных особенностей.Для оценки безвозвратных средств производства предлагается использовать поформулу 8.()(8)Где z – коэффициент, учитывающий снижение стоимости основных фондов впроцессе эксплуатации к наиболее вероятному моменту аварии, принимается равным0,5, т.к.

приведение осуществляется к середине расчетного срока эксплуатацииобъекта; SТ, SВ, SС – соответственно, стоимость основного, вспомогательноготехнологического оборудования энергоблока с учетом монтажных и пусконаладочных работ и строительных конструкций, млн. р.; UТ, UВ, UС – соответственносуммарная степень повреждения основного, вспомогательного технологическогооборудования энергоблока, строительных конструкций в относительных единицах,от их стоимости (определены на основании исследовании около 50 аварий наконденсационных электростанциях с привлечением экспертных оценокспециалистов проектных и эксплуатирующих организаций) (формулы 9, 10, 11).[ ( )][ ( )][ ( )][ ( )](9)[ ( )][ ( )][ ( )][ ( )](10)[ ( )][ ( )][ ( )][ ( )](11)Где ( ) – по формуле 3, с округлением до целого значения в большую сторону( ( ) 1, 2, 3, … k);Расходы на ликвидацию (локализацию) и расследование аварии [yi,2]допускается оценивать исходя из средней стоимости услуг специализированных иэкспертных организаций, или же, согласно нормативным документам – принимать вразмере 10 % от стоимости имущественного ущерба, в данном случае отбезвозвратных потерь.18Затраты на ремонтно-восстановительные работы [yi,3] предлагается учитыватьна основании соответствующей нормативной документации на проведениеремонтно-восстановительных работ и стоимости оборудования (строительныхконструкций) приведенной к середине предполагаемого срока эксплуатации станциидисконтированием, или же при отсутствии данных по формуле 8 с коэффициентом zравным 1 и соответствующим дисконтированием полученного значения.Потери из-за снижения производственных возможностей по генерацииэлектроэнергии (упущенная выгода) по формуле 12:̅ ( ) )]∑ ( )[(12)( ̅( )Где wi – электроэнергия (мощность), предоставляемая i-м энергоблоком наоптовый рынок генерации (для электрической энергии определяется с учетомкоэффициента использования установленной мощности для блоков данного типа),МВт; ti – время простоя i-го энергоблока в аварийном ремонте, выбывшего изгенерации в результате аварии, ч, по формуле 13; ̅ ( ) – средний тариф (цена) наотпускаемую электроэнергию и/или мощность в течение рассматриваемого периодаэксплуатации ТЭС с i-го вышедшего из строя энергоблока, р/кВт*ч, определяется поформуле 14 в предположении, что основными видом реализации являются –регулируемые договоры электроэнергии и/или мощности (не более 35 % – от всегообъема продаж) и свободный рынок цен, включающий конкурентный отбор ценовыхзаявок на сутки и час вперед (не менее 75 %); ̅ ( ) – среднее значение за периодэксплуатации ТЭС топливной составляющей расчетной себестоимости 1 кВт*чэнергии произведенной на i-ом аварийном энергоблоке (или аналогичный показательдля поддержания мощности), руб./кВт*ч; m и ( ) – тоже, что в формуле 3, сокруглением до целого значения в большую сторону ( ( ) 1, 2, 3, … k).(13)̅( )̅̅(14)Где ̅ и ̅ – средний тариф на отпускаемую электроэнергию и/или мощность сi-го энергоблока, соответственно для регулируемых и свободных цен оптовогорынка, р./кВт*ч, принимаются на основании существующих и прогнозных базовыхставок для различных регионов, публикуемых в открытом доступе сети «Интернет»на сайте администратора торговой системы оптового рынка (atsenergo.ru), синтерполированием значений на середину расчетного срока эксплуатации ТЭС.Прогрессирующая штрафная система коэффициентов оператора единойэнергетической системы РФ из-за выбытия блока из генерации [yi,5] учитывается наосновании действующей нормативной документации и суммируется с потерями из-заснижения производственных возможностей по генерации [yi,4].Анализ фактических данных об авариях на объектах генерации показал, чтостраховое возмещение осуществляется в рамках прямого имущественного ущерба(не более 80 % его балансовой стоимости), поэтому его [ci] предполагаетсяучитывать по формуле 8 с коэффициентом z равным 0,35.19Социально-экономические потери[ ], определяются страховым возмещениемобязательной системы страхования владельцев опасного производственного объекта,в зависимости от числа смертельных случаев и людей, получивших травмы врезультате аварии, как среди персонала станции, так и среди третьих лиц (формула15).( ) [((15)) ()]Гдеи– соответственно вероятность травматизма и гибели персонала врезультате гипотетической аварии, в зависимости от числа iвышедших из строяэнергоблоков.

На основании имеющихся данных путем статистической обработкиполучены зависимости для определения[ ] и [ ] (формула 16 и 17, с округлениемдо целых значений). ( ) – аналогично формуле 12;и– соответственностраховоевозмещение,определяемоенаоснованиисуществующегозаконодательства РФ, млн. р.( ( ))(16)( ( ))(17)Крупные аварии на ТЭС редко сопровождаются травматизмом и смертностьютретьих лиц, т.к.