Техногенная безопасность в энергетике
Покупка
Новинка
Основная коллекция
Тематика:
Безопасность труда в промышленности
Издательство:
Инфра-Инженерия
Автор:
Чернов Константин Васильевич
Год издания: 2024
Кол-во страниц: 140
Дополнительно
Вид издания:
Учебное пособие
Уровень образования:
ВО - Бакалавриат
ISBN: 978-5-9729-1777-8
Артикул: 843193.01.99
Представлены методология безопасности, содержащая системнологический и синологический методы исследования; общая теория безопасности, теория техногенной безопасности и прикладная техногенная безопасность. Описаны техногенные воздействия, возникающие при использовании мазута, технетических масел, природного газа, электролитического водорода, оборудования под давлением, подъёмных сооружений, при трансформации электрической энергии. Приведены требования техногенной безопасности при эксплуатации трансформаторного оборудования, требования промышленной безопасности при эксплуатации масляного, газового, мазутного хозяйства ТЭС. Для студентов технических вузов, обучающихся по направлению «Техносферная безопасность и природообустройство», и студентов других направлений, углублённо изучающих дисциплину «Безопасность жизнедеятельности».
Тематика:
ББК:
УДК:
ОКСО:
ГРНТИ:
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
УДК 331.45 ББК 65.246 Ч-49 Рецензенты: доцент, к. т. н. Зарубина Екатерина Витальевна (Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ивановская пожарно-спасательная академия Государственной противопожарной службы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий», кафедра пожарной безопасности объектов защиты); доцент, к. т. н. Рогожников Юрий Юрьевич (Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Ивановский государственный энергетический университет имени В. И. Ленина», кафедра безопасности жизнедеятельности) Чернов, К. В. Ч-49 Техногенная безопасность в энергетике : учебное пособие / К. В. Чернов. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2024. - 140 с. : ил., табл. ISBN 978-5-9729-1777-8 Представлены методология безопасности, содержащая системнологический и сциологический методы исследования; общая теория безопасности, теория техногенной безопасности и прикладная техногенная безопасность. Описаны техногенные воздействия, возникающие при использовании мазута, технетических масел, природного газа, электролитического водорода, оборудования под давлением, подъёмных сооружений, при трансформации электрической энергии. Приведены требования техногенной безопасности при эксплуатации трансформаторного оборудования, требования промышленной безопасности при эксплуатации масляного, газового, мазутного хозяйства ТЭС. Для студентов технических вузов, обучающихся по направлению «Техносферная безопасность и природообустройство», и студентов других направлений, углублённо изучающих дисциплину «Безопасность жизнедеятельности». УДК 331.45 ББК 65.246 ISBN 978-5-9729-1777-8 Чернов К. В., 2024 Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024
ВВЕДЕНИЕ 1. Этимология базовых слов Труды многих филологов содержат высказывание, приписываемое Р. Декарту (1596-1650), - «Определяя точное значение слов, вы спасете человечество от половины заблуждений». Также часто приводится высказывание со ссылкой на А. С. Пушкина (1799-1837) - «Изучайте значение слов (говорил Декарт) и вы избавите свет от половины его заблуждений». Воспользуемся этим советом, обратившись к этимологии необходимых слов. Этимология как наука о словах - одна из отраслей языкознания. Ее зачинателями были древнегреческие мыслители, в трудах которых появилось слово İIJȣȝȠȜȠȖȓĮ, образованное из слова İIJȚȝȠȞ, переводимого как «истина» и слова ȜȠȖȠȢ, переводимого как «учение», и обозначавшее науку об истинном значении слов. 1.1. Этимология слов «опасность», безопасность Слово «опасность» звучало ранее как «опастность» и свидетельствовало о нахождении человека около пасти - о-пасти. Глагол «пропасть», означавший попадание в зев хищника, указывает на исчезновение и гибель. Существительное «пропасть» отображает бездну (зев, или пасть, земли), падение в которую неминуемо приводит к смерти. Упрощенное произношение «опастности» привело к тому, что выпадающая буква «т» исчезла и из написания. Расширение смысла слова можно проследить относительно слова «пасти», означающего в частности действия по присмотру (надзору) за стадом домашних животных, направленные на охрану их от гибели в пасти хищного зверя. Глагол «пасти» дал начало словам: пастух, спасатель, спаситель и др. Дальнейшее развитие языка обогатило «опасность» новыми значениям. Слово «безопасность» образовано от слова «опасность» с применением префикса «без-». «Без-» - словообразовательная единица, образующая имена существительные со значением отсутствия того или противоположности тому, что названо мотивирующим именем существительным [1]. 1.2. Этимология слов «технический», «техногенный», «технетический» Слово «техника» и прилагательное от него «технический» происходят от древнегреческого слова - WHFQK, которое переводится на русский язык как искусство, ремесло, мастерство, умение, произведение, изделие и др. Слово «техногенез» и прилагательное «техногенная» происходят от WHFQK и древнегреческого слова - ȖİȞİıȚȢ, которое переводится как возникновение, зарождение, становление, существование и др. Слово «техника» и прилагательное «технический» расширяются до слов «технетика» и «технетический» при помощи дополнительного суффикса -ет- для придания им более высокой степени обобщения. 3
2. Универсум и принцип универсального эволюционизма Слово «Универсум» происходит от латинского universus, которое переводится как всеобщий. Мировоззренческий принцип универсального эволюционизма сформулирован выдающимся учёным Н. Н. Моисеевым [2]. По его словам, «… все в Природе – и неживое вещество (косная материя, по терминологии В. И. Вернадского), и мир живого, и общество – подчиняются некой общей логике, которую я однажды назвал универсальным эволюционизмом Ибо все они являются элементами некой единой системы». «Универсальный эволюционизм – теория самоорганизации Универсума, объединяющая в единое целое идеи системного и эволюционного подходов». «Универсум – всё, что вокруг нас, и мы сами как единое целое …». «Универсум» - предельно обобщённое понятие, описывающее всё существующее. 4
1. ОБЩАЯ ТЕОРИЯ БЕЗОПАСНОСТИ 1.1. Методология безопасности 1.1.1. Мировоззренческие основы методологии безопасности Методология - это совокупность методов познания при исследовательской деятельности в какой-либо научной области. Овладение научной методологией при обучении способствует успешному приобретению новых знаний, которые определяют дополнительные умения. Метод познания представляет собой сочетание приёмов приобретения знаний, посредством которых познаваемое получает устное, текстовое, математическое, графическое, электронное или комбинированное описание, которое используется при решении каких-либо задач, в том числе задач в области безопасности. Результативность метода зависит от того, в какой мере описание познаваемого тождественно познаваемому. Тождественность, или адекватность, метода познания во многом определяется мировоззрением. Описываемая далее методология безопасности базируется на мировоззрении многих учёных-предшественников, среди которых В. И. Вернадский (18631945), А. Е. Ферсман (1883-1945), А. И. Перельман (1916-1998), Н. Н. Моисеев (19172000), В. С. Стёпин (19342018), Б. И. Кудрин (19342020). Владимир Иванович Вернадский с 1912 года - академик Петербургской академии наук, с 1917 года - академик Российской АН, с 1919 года - основатель и первый президент АН Украины, с 1925 года - академик АН СССР. Вернадский В. И. в 1943 году награждён государственной премией СССР. Научное мировоззрение академика В. И. Вернадского [3] во многом определило современные взгляды на биосферу. Он разрабатывал целостное учение о живом веществе, учение о превращении биосферы в ноосферу. Человеческий разум и научная мысль, по его утверждению, стали планетарными факторами, сравнимыми с геологическими. Никита Николаевич Моисеев в 1984 г. избран действительным членом АН СССР. Основные направления его исследовательской деятельности, наряду с другими, следующие: - создание математических моделей стабильности биосферы в условиях антропогенных воздействий; - разработка идей самоорганизации и универсального эволюционизма; - развитие идей В. И. Вернадского и принятие коэволюции человека и биосферы как условия выживания. Мировоззрение относительно теории безопасности должно описываться посредством положений, эффективных при их использовании. Мировоззренческие положения можно представить посредством категорий (др.-греч. NDWKJRULD – всеобщий признак) обобщённо и, как следствие, кратко. 5
Категория есть понятие, которое является предельно общим и максимально ёмким. Отправная категория, представляющая собой предельно ёмкое обобщение, - это категория Универсума. Универсум есть всё существующее, включая умственно, т. е. ментально (лат. mentalis – умственный), существующее. Категория Универсума является основой для определения, т. е. дефинирования (лат. definire – определять), следующих производных категорий: парсуниверсум (лат. pars- – часть), эффингенс (лат. effingens – формообразование), релятивность (лат. relationes – взаимовлияние), амбитие (лат. ambitus – окружение), субстанция (лат. substantia – то, что лежит в основе), кодорефлексия (кодо- от лат. codex – изначально то, что пишется на покрытой воском дощечке; рефлексия от лат. reflecto – думать). Можно отметить, что слова в названиях категорий представляют собой заимствования из латинского языка. Парсуниверсум - это часть Универсума, обособляемая по какому-либо признаку. По познаваемости можно выделить имманентную и трансцендентную части. Имманентная (лат. immanens – свойственный) часть описывается присущими ей свойствами, подтверждаемыми опытным путём. Трансцендентная (лат. transcendere – превосходящий) часть Универсума описывается свойствами, не получившими опытного подтверждения. Трансцендентная часть не имеет эмпирически подтверждаемого описания, поэтому далее рассматривается только имманентная часть Универсума. Категория «эффингенс» представляет собой часть Универсума, обособляемую по признаку обладания формой, т. е. формообразование. К формообразованиям относится то, что называется частицами, объектами, организмами, искусственными объектами, создаваемыми организмами, и искусственно модифицированными организмами. Взаимовлияние формообразований, обеспечивающее объединение разделяемого на части Универсума, описывается категорией «релятивность». Категория «амбитие» представляет собой то, что находится вне выделяемой для познания совокупности формообразований Универсума, т. е. внешнее окружение. Субстанция есть то, что наполняет части Универсума, формообразования. Субстанцией наполнены косные, или абиотические, и живые, т. е. биотические (др.-греч. ELR] – жизнь), формообразования. Взаимовлияние также имеет субстанциальное наполнение. По наполнению можно выделить сингулярную (лат. singularis – одиночный), абиотическую и биотическую части Универсума. Кодорефлексия - это воспроизведение каким-либо биотическим формообразованием других формообразований, их взаимовлияния, внешнего окружения, наполнения, эволюционирующее от примитивного воспроизведения до ментального самовоспроизведения. Следует отметить, что ментальная кодорефлексия субстратируется (лат. substratum – подложка) на ансамблях (лат. simul – одновременно) клеток головного мозга, общее количество которых составляет около 86 миллиардов нейронов, соединяющихся посредством сотен триллионов синапсов. 6
Методология безопасности базируется на следующих мировоззренческих положениях: 1. Положение о неотъемлемости. Человек - неотъемлемая часть Универсума, возникшая вследствие эволюционных трансформаций (лат. transformatio – преображение). 2. Положение об эволюционности. Эволюция Универсума состоит в раскрытии его свойств через сопринадлежное возникновение и развитие сингулярной, абиотической и биотической составляющих. 3. Положение о сопринадлежности. Сопринадлежность составляющих Универсума заключается в том, что всякая часть Универсума является неотъемлемой частью общей составляющей, которая, в свою очередь, принадлежит более общей части Универсума и т. д. В частности, антропная (др.-греч. DQTURSR] – человек) составляющая Универсума является сопринадлежной частью биотической. 4. Положение о биотичности. Биотичность формообразования Универсума, предстающего микро- или макроорганизмом, определяется его способностью к кодорефлексии, отсутствующей у косных объектов. 5. Положение о самоорганизации. Эволюция биотической составляющей Универсума определяется её самоорганизацией, обусловленной возникновением и развитием способов кодорефлексии. 6. Положение о генезисе кодорефлексии. Генезис кодорефлексии микро- и макроорганизмов последовательно проявляется реактной (лат. reactio – обратное действие) раздражимостью, умением действовать, знанием оснований, содержания и последствий действий. 7. Положение о реформации (лат. reformatio – преобразование) Универсума. Человек - высший организм, способный посредством кодорефлексии осознавать составляющие Универсума и преобразовывать его части посредством деятельности. Мировоззренческие положения необходимо приводят к следующим выводам: 1. Способность человека к активной преобразующей деятельности определяет его доминирующее положение на планете. 2. Неадекватная деятельность человечества, вызванная нетождественностью кодорефлексии, может привести к распаду, дезинтеграции (фр. des- – уничтожение, лат. integer – целый), всего, что возникло на планете в ходе эволюции. Мировоззренческие положения определяют содержание системнологического и сциологического методов исследования методологии безопасности. 7
1.1.2. Системнологический метод 1.1.2.1. Основные понятия и термины системнологии Понятие опасности получает однозначное определение при использовании метода исследования, разработанного в соответствии с направлением научного познания, называемом системным подходом. Ключевое понятие системного подхода - «система». Слово система заимствовано из греческого языка и переводится на русский как целое, составленное из частей. Системный подход получил начало в 1934 году при создании общей теории систем (ОТС). Кроме ОТС разработаны и применяются системотехника, холизм, системный анализ и другие разновидности данного направления научного познания. Развитие системного подхода с применением принципа универсального эволюционизма и принятых мировоззренческих положений привело к созданию области науки о целостности познания, названной системнологией. Системнология - это совокупность научных теоретико-прикладных знаний о целостности отображения и осознания составляющих Универсума при кодорефлексии. Кодорефлексируемые составляющие Универсума предстают его познаваемыми частями, которые могут быть исследуемыми, изучаемыми или замышляемыми к преобразованию, т. е. проектируемыми. Система в системнологии - это осознаваемое при кодорефлексии отображение познаваемой части Универсума, обособленное в соответствии с её целью и разделяющееся на компоненты, которые посредством отношений соединяются в целое, связанное с внешней средой. Данное определение имеет два аспекта, указывающих на двойственность познания: 1) система есть то, что обособляется в соответствии с целью для познания; 2) система предстаёт тем, что возникает при ментальной кодорефлексии. Система может быть создана вследствие ментальной кодорефлексии, если обособляемая часть познаваемого Универсума существует для достижения какой-либо цели. Цель познаваемой части, определяемая при обособлении, переопределяется относительно системы и становится ей функцией. Слово «компонент» заимствовано из латинского языка и переводится как составная часть. Компонент в системнологии - это осознаваемое при кодорефлексии отображение формообразования познаваемой части Универсума, которое представляется сопринадлежной частью системы с установленной функцией, способной соединяться с другими сопринадлежными частями в целое посредством отношений. Отношения в системнологии - это осознаваемое при кодорефлексии отображение взаимовлияния формообразований познаваемой части Универсума, которое представляется связями взаимодействия и связями наследования. Связи взаимодействия - это отношения между компонентами системы в данный момент времени. Отношения, определяющие неизменность состояния и свойств компонентов во времени, представляют собой связи наследования. 8
Внешняя среда в системнологии - это осознаваемое при кодорефлексии отображение внешнего окружения познаваемой части Универсума, которое представляется только взаимодействующими с системой компонентами. Неизменность состояния и свойств компонента поддерживается изменчивостью компонентов, с которыми он находится во взаимодействии, и его внутренней изменчивостью. Данное обстоятельство позволяет заменить связи наследования процессами. Процесс в системе - это изменение во времени состояния компонента вследствие взаимодействия, а также взаимодействия вследствие изменения состояния компонента. Изменение всей системы предстаёт общесистемным процессом, а изменение компонента или взаимодействия в системе парциальным. Парциальные процессы, обеспечивающие постоянство состояния и свойств компонента во времени, относятся к консервативным, иные процессы являются неконсервативными. Переменный во времени показатель процесса называется индексом процесса. Скорость процесса есть производная от индекса процесса по времени. Процесс ограничивается и может разделяться событиями. Событие начинает или завершает процесс, а также разделяет его на стадии. Событие является кратковременной частью процесса со скоростью, имеющей экстремальное значение. Вторая производная по времени от индекса процесса для этой части имеет нулевое значение. Неконсервативные процессы взаимодействия приводят к изменениям внутри компонентов, т. е. к эффектам взаимодействия. Эффект взаимодействия - это результат, возникающий внутри компонента вследствие взаимодействия и влияющий на его способность исполнять свою функцию. Взаимодействие с уровнем, при небольшом отклонении от которого внутри компонента возникают эффекты, создающие предпосылки для неисполнения им своей функции, называется критическим. События в системе, отображающей имманентную часть Универсума, являются предсказуемыми. Непредсказуемые события совершаются относительно трансцендентной части Универсума и являются истинно случайным, т. е. эвентуальными. Предсказуемые события разделяются на предопределённые, т. е. детерминированные (лат. determinare – определять), и предполагаемые, т. е. стохастические (греч. VWRFR]– догадка, предположение). Стохастическое событие также называется происшествием. Отношения, как и события, разделяются на детерминированные и стохастические. Детерминированные взаимодействия и процессы предопределяются функцией системы. Стохастические отношения системной функцией не определяются. Они возникают, когда компоненты вследствие стечения обстоятельств утрачивают способность исполнять свою функцию в необходимой мере. Всякое взаимодействие может приводить не только к детерминированным, но и к стохастическим эффектам взаимодействия. 9
1.1.2.2. Приёмы системнологического метода Системнологический метод включает в себя приёмы, используемые - для создания системы; - разделения системы на компоненты и установления их функций; - выявления взаимодействий, способствующих исполнению системной функции; - обнаружения процессов и происшествий, препятствующих исполнению системной функции. Основными приёмами метода являются системация, декомпозиция, структурация и вариофикация. Приём, называемый системацией, заключается в том, что в соответствии с целью создаётся система. Для части Универсума, выделяемой для познания, определяется цель. Эта цель принимается системообразующим фактором, посредством которого система получает название и устанавливается её функция. Вследствие этого, исходная система отображает познаваемую часть Универсума и имеет функцию, соответствующую цели. Приём системнологического анализа, называемый декомпозицией, направлен на выявление состава системы. Декомпозиция проводится в последовательности, задаваемой положением о сопринадлежности. В соответствии с ним компонент, входящий в состав системы предыдущего уровня декомпозиции, предстаёт системой последующего уровня, также разделяемой на компоненты. Компонент крайнего уровня декомпозиции системой не объявляется, а остаётся неразделяемым компонентом, т. е. элементом. Система исходного уровня декомпозиции наделяется функцией при её создании. Системы последующих уровней, компоненты и элементы наделяются функциями при выявлении состава. Структура системы предстаёт взаимным расположением её компонентов и их взаимодействием, способствующим исполнению системной функции. Приём системнологического синтеза, называемый структурацией, заключается в том, что устанавливается относительное расположение компонентов в пространстве и детерминированное взаимодействие, соединяющее их в целое. Изменения в системе описываются совокупностью внутрикомпонентных процессов и процессов межкомпонентного взаимодействия. Системнологический приём, называемый вариофикацией (лат. varians – изменение и facio – делаю), направлен на выявление процессов, начинаемых и разделяемых на стадии событиями, которые приводят к происшествиям, препятствующим осуществлению системной функции. 1.1.2.3. Содержание отношений в системе Описание содержания процессов и взаимодействия зависит от того, какую часть Универсума, косную или живую, воспроизводит система. Осознаваемое при кодорефлексии отображение косной части Универсума предстаёт абиотической системой, которая разделяется на абиотические компоненты и внешнюю среду. Для описания содержания абиотического компонента, 10
воспроизводящего косную субстанцию, применяются понятия вещества и энергии (др.-греч. HQ – в; HUJRQ – работа). Вещество в системнологии - слагаемое компонента, которое обладает массой, придаёт ему структуру и служит носителем энергии. Энергия в системнологии - слагаемое компонента, которое проявляется при силовом поддержании его структуры и активности (лат. actio – действие), создании поля. Неделимость косной субстанции при её описании двумя слагаемыми выражается тем, что вещество компонента является носителем энергии, а энергия вещества посредством силы поддерживает его структуру. Вещественно-энергетическое содержание абиотических компонентов придаёт им признаки, описываемые свойствами вещества и энергии. Процессы и взаимодействия в абиотической системе и внутрикомпонентные эффекты также описываются посредством вещественно-энергетических свойств. Осознаваемое при кодорефлексии отображение живой части Универсума предстаёт биотической системой, которая разделяется на биотические компоненты и внешнюю среду. Содержание биотического компонента, воспроизводящее биотическую субстанцию, имеет три слагаемых: вещество, энергию и сциенцию. Слово «сциенция» происходит от латинского scio, переводимое как знать, уметь, понимать, ведать. Биотический компонент в сравнении с абиотическим содержит более сложное вещество, а также энергию, соответствующую сложности этого вещества. Более сложные вещество и энергия способствуют кодорефлексному представлению компонентов и отношений внутри биотического компонента посредством транскодируемых знаков, создаваемых этими веществом и энергией. Транскодирование заключается в преобразовании одних совокупностей вещественно-энергетических знаков, воспроизводящих части Универсума, в другие совокупности знаков. Совокупности вещественно-энергетических знаков, аутоактантно (лат. autos – сам; actant – действующий) преобразующихся при транскодировании, составляют сциенцию. Сциенция - это слагаемое биотического компонента, которое проявляется совокупностями вещественно-энергетических знаков, обладающих потенциалами аутоактантности, при их транскодированном создании, преобразовании, хранении, воспроизведении, перемещении и применении в поведении и деятельности. Знаками, определяющими энергетические свойства сциенции, становятся нескомпенсированные, частично или временно скомпенсированные электрические заряды, носителем которых являются частицы вещества разной сложности. К знакам, определяющим вещественные свойства сциенции, относится стереоформация (др.-греч. VWHUHR] – пространственный, PRUMK – вид) этих частиц. 11