Бтруда2022

Уважаемые коллеги! Дорогие друзья!

От имени Федеральной службы по экологическому, технологическому и атомному надзору сердечно поздравляю всех специалистов, работающих в области использования атомной энергии, с профессиональным праздником — Днем работника атомной промышленности.

Атомная отрасль создавалась для обороны, защиты страны, но уже тогда, у самых истоков, глядя в будущее, отечественные ученые искали возможности использования атомной

энергии в мирных целях. Благодаря этому именно в нашей стране были впервые в мире построены промышленная атомная электростанция и атомный ледокол, что открыло новую эпоху широкого использования ядерных технологий. Многие десятилетия, действуя на опережение, честным и самоотверженным трудом специалисты-атомщики создавали и продолжают совершенствовать одну из самых наукоемких отраслей промышленности.

День атомщика — это день особенных людей, профессионалов высшей категории, увлеченных энтузиастов своего дела. На всех вас — специалистах отечественной атомной отрасли, работающих на атомных электростанциях или на заводах топливных компаний, в оружейном комплексе или на атомных ледоколах, в научно-исследовательских институтах или высших учебных заведениях — лежит огромная ответственность, которая связана с самой мощной силой, известной человечеству, — атомной энергией.

Дорогие друзья! Примите слова искренней признательности за ваш самоотверженный труд! Желаю вам крепкого здоровья, благополучия и уверенности в своих силах!

Заместитель руководителя
Федеральной службы
по экологическому, технологическому
и атомному надзору	Алексей Ферапонтов

Журнал зарегистрирован в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций ПИ № ФС77-43428

№ 9 2022

Журнал основан в январе 1932 г. Выпуск 789.

Редакционный совет

Трембицкий А.В., руководитель Ростехнадзора (Москва, Россия)

Буйновский С.Н., д-р техн. наук, главный редактор журнала (Москва, Россия)

Виль А.А., помощник руководителя Ростехнадзора (Москва, Россия)

Голик В.И., д-р техн. наук, проф., Северо-Кавказский государственный технологический университет (Владикавказ, Россия)

Григорьев М.Н., канд. геол.-минерал. наук, акад. РАЕН, директор

ООО «Гекон» (Санкт-Петербург, Россия)

Дмитриевский А.Н., д-р геол.-минерал. наук, проф., акад. РАН, науч. руководитель Института проблем нефти и газа РАН (Москва, Россия)

Егоров М.П., д-р хим. наук, акад. РАН, директор Института органической химии им. Н.Д. Зелинского РАН (Москва, Россия)

Ерёмин Н.А., д-р техн. наук, проф. РГУ нефти и газа (НИУ) имени И.М. Губкина, гл. науч. сотрудник Института проблем нефти и газа РАН (Москва, Россия)

Кловач Е.В., д-р техн. наук, проф., ген. директор ЗАО НТЦ ПБ (Москва, Россия)

Клюев В.В., д-р техн. наук, проф., акад. РАН, почетный член РОНКТД (Москва, Россия)

Красных Б.А., канд. техн. наук, председатель НТС Ростехнадзора (Москва, Россия)

Махутов Н.А., д-р техн. наук, проф., чл.-корр. РАН, ФГБУ науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН (Москва, Россия)

Печёркин А.С., д-р техн. наук, проф., первый зам. ген. директора ЗАО НТЦ ПБ (Москва, Россия)

Сидоров В.И., д-р техн. наук, проф., президент Фонда Якова Брюса (Москва, Россия)

Трубецкой К.Н., д-р техн. наук, проф., акад. РАН, советник президиума РАН (Москва, Россия)

Ферапонтов А.В., канд. техн. наук, зам. руководителя Ростехнадзора (Москва, Россия)

Фролов Д.И., канд. экон. наук, зам. руководителя Ростехнадзора (Москва, Россия)

Шмаль Г.И., канд. экон. наук, президент Союза нефтегазопромышленников России (Москва, Россия)

Учредители

Федеральная служба по экологическому,

технологическому и атомному надзору (Ростехнадзор)

Закрытое акционерное общество «Научно-технический центр исследований проблем промышленной безопасности» (ЗАО НТЦ ПБ)

Издатель

ЗАО НТЦ ПБ: 105082, Москва, Переведеновский пер., д. 13, стр. 14, а/я 38 Тел.: [phone]; факс: [phone]

[e-mail]; www.safety.ru

Редакция

105082, Москва, Переведеновский пер., д. 13, стр. 14, а/я 38

Телефакс: [phone]; [e-mail], [e-mail]; www.btpnadzor.ru

Отдел рекламы — К.М. Игнатова, [e-mail].

Тел. [phone]

Ежемесячный научно-производственный журнал «Безопасность труда в промышленности» включен в новый Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней кандидата и доктора наук, сформированный

ВАК Минобразования России. Входит в национальную библиографическую базу

данных научного цитирования (Российский индекс научного цитирования — РИНЦ: двухлетний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования — 0,706, пятилетний импакт-фактор РИНЦ без самоцитирования — 0,455, десятилетний индекс Хирша — 39)

и международные базы Scopus, Chemical Abstracts (CA), EBSCO, Ulrich's Periodicals

Directory.

Все права защищены. Никакая часть этого издания не может быть воспроизведена

вкакой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, включая размещение

всети Интернет и в корпоративных сетях, для частного и публичного использования без письменного разрешения владельца авторских прав.

1

Международный редакционный совет

Богдан Н.А., первый заместитель начальника Госпромнадзора (Минск, Белоруссия)

Буй С.Н., д-р техн. наук, проф., проректор Ханойского университета горной промышленности и геологии (Ханой, Вьетнам)

Ван Вингерден К., д-р техн. наук, вице-президент компании Gexcon (Берген, Норвегия)

Джураев О.А., зам. начальника управления анализа и координации контрольно-профилактической деятельности Государственного комитета промышленной безопасности Республики Узбекистан (Ташкент, Узбекистан)

Заксенхофер Р., проф., Горный университет (Леобен, Австрия)

Катаи-Урбан Л., д-р воен.-техн. наук, доцент, зав. кафедрой промышленной безопасности Института защиты от катастроф Национального университета государственной службы (Будапешт, Венгрия)

Котов С.Г., канд. техн. наук, доцент, ученый секретарь НПЦ Государственного комитета судебных экспертиз Республики Беларусь (Минск, Белоруссия)

Макажанов Н.К., канд. экон. наук, зaместитель председателя Кoмитета индустриального развития и промышленной безопасности Министерства по инвестициям и развитию Республики Казахстан (Астана, Казахстан)

Mельник B.B., руководитель управления государственного надзора за объектами котельных, газовых хозяйств и подъемных сооружений Кoмитета индустриального развития и промышленной безопасности Министерства по инвестициям и развитию Республики Казахстан (Астана, Казахстан)

Пан Ч., д-р юр. наук, проф., директор Центра исследования мировой нефтяной политики при Китайском университете нефти (Пекин, Китай)

Рафат Г., проф., директор компании R&K-Geoengineering Ltd (Дуйсбург, Германия)

Ростами Д., канд. техн. наук, доцент Департамента горного дела Колорадской горной школы; директор Института открытых разработок и механики недр (Голден, США)

Сеидахмедов Н.С., директор Азербайджанского государственного научно-исследовательского института по охране труда и технике безопасности МЧС (Баку, Азербайджан)

Шамансуров С.С., канд. техн. наук, чл.-корр. Международной академии наук экологии и безопасности жизнедеятельности (МАНЭБ), доцент кафедры безопасности жизнедеятельности Ташкентского государственного технического университета им. Ислама Каримова (Ташкент, Узбекистан)

Шевчук В.Г., д-р физ.-мат. наук, проф. кафедры общей физики и физики теплоэнергетических и химических процессов Одесского национального университета им. И.И. Мечникова (Одесса, Украина)

Юй Л., канд. техн. наук, научный сотрудник Китайского геологического университета (Пекин, Китай)

Редакционная коллегия

Агапов А.А., канд. техн. наук, директор расчетноаналитического центра ЗАО НТЦ ПБ (Москва, Россия)

Божко Д.И., канд. техн. наук, зам. главного редактора (Москва, Россия)

Горлов А.Н., начальник Управления государственного строительного надзора Ростехнадзора (Москва, Россия)

Гражданкин А.И., д-р техн. наук, зав. отделом системного анализа безопасности ЗАО НТЦ ПБ (Москва, Россия)

Ермак Г.П., канд. техн. наук, начальник Управления по надзору в угольной промышленности Ростехнадзора (Москва, Россия)

Иваницкая Е.В., канд. филол. наук, зам. главного редактора (Москва, Россия)

Кадушкин Ю.В., президент АО НПО «Техкранэнерго» (Владимир, Россия)

Кондратьева О.Е., д-р техн. наук, доцент, зав. кафедрой инженерной экологии и охраны труда Национального исследовательского университета «МЭИ» (Москва, Россия)

Кручинина И.А., д-р техн. наук, директор АНО АИПР (Москва, Россия)

Лисанов М.В., д-р техн. наук, канд. физ.-мат. наук, директор центра анализа риска ЗАО НТЦ ПБ (Москва, Россия)

Матвиенко Ю.Г., д-р техн. наук, проф., зав. лабораторией ФГБУ науки Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН (Москва, Россия)

Нестеров Ю.Л., начальник Управления по надзору за объектами нефтегазового комплекса Ростехнадзора (Москва, Россия)

Низовцев А.В., ответственный секретарь редакции (Москва, Россия)

Селезнёв Г.М., вед. науч. сотрудник ЗАО НТЦ ПБ (Москва, Россия)

Ткаченко В.М., начальник Управления горного надзора Ростехнадзора (Москва, Россия)

Фоминых М.В., канд. хим. наук, начальник Управления общепромышленного надзора Ростехнадзора (Москва, Россия)

Чуркин Г.Ю., канд. техн. наук, зам. директора АНО АИПР (Москва, Россия)

Шалаев В.К., д-р техн. наук, директор по нормативноправовому регулированию ЗАО НТЦ ПБ (Москва, Россия)

Яковлев Д.А., начальник Правового управления Ростехнадзора (Москва, Россия)

Компьютерная подготовка и верстка — С.В. Косторнова Подписано в печать 18.10.22 Формат 60х90 1/8

Бумага мелованная. Печать офсетная. Тираж 1050 экз.

Зак. Р-06621-22 Цена 1991 руб.

Отпечатано в OOO «РПК «Зетапринт»

109383, РФ, г. Москва, ул. Шоссейная, д. 90, стр. 7 Тел. [phone].

Редакция не несет ответственности за достоверность и точность приведенных фактов, экономико-статистических данных и прочих сведений, содержащихся в авторских

публикациях. Редакция может публиковать статьи в порядке обсуждения, не разделяя точку зрения автора. Перепечатка материалов, опубликованных в журнале «Безопасность труда в промышленности», только с разрешения редакции.

Материалы, представленные в редакцию, авторам не возвращаются.

За содержание рекламы ответственность несет рекламодатель.

На 1-й с. обл.: Калининская АЭС. Фото предоставлено прессслужбой концерна «Росэнергоатом»

2 ISSN 0409-2961 • Безопасность Труда в Промышленности • Occupational Safety in Industry • № 9'2022

СОДЕРЖАНИЕ

Наука и техника .........................................................................................................	7
Болодьян И.А., Вогман Л.П. .......................................................................................................................................................................................................	7
Экспериментально-аналитические исследования формирования
пожаровзрывоопасных паровоздушных облаков в атмосфере при утечках
и проливах жидкого водорода
Семенов В.В., Ивахнюк С.Г., Галишев М.А., Моторыгин Ю.Д..............................................................................................................	14
Идентификация источников нефтяных загрязнений методом инфракрасной
спектроскопии
Проблемы, суждения ...............................................................................................	22
Голик В.И., Качурин Н.М., Стась Г.В., Лискова М.Ю. ...................................................................................................................................	22
К природо- и ресурсосберегающим технологиям подземной разработки
месторождений сложной структуры
Матюшин А.В., Фирсов А.Г., Матюшин Ю.А., Гончаренко В.С. ...........................................................................................................	28
Интегральная оценка результатов деятельности ГУ МЧС России по субъектам
Российской Федерации в 2021 году
Фомина Е.Е............................................................................................................................................................................................................................................	34
Степень вины участников несчастного случая на производстве. Результаты
исследования
Доброборский Б.С., Медрес Е.Е.......................................................................................................................................................................................	40
О проблеме количественной оценки тяжести и напряженности труда водителей
технологического автотранспорта
Обеспечение безопасности .....................................................................................	46
Ахметжанова Д.Н., Хамитова К.К., Немкаева Р.Р., Исмаилов Д.В...................................................................................................	46
Безопасность труда и управление рисками при производстве наноматериалов
Мазаник И.Е., Райс К.А., Кравчук И.Л., Смолин А.В......................................................................................................................................	53
Управление производственным риском, обусловленным взаимодействием
угледобывающих и сервисных предприятий
Обмен опытом ..........................................................................................................	62
Джиоева А.К..........................................................................................................................................................................................................................................	62
Совершенствование технологии подземного выщелачивания при обеспечении экологически
безопасной отработки рудных месторождений
Анализ риска ............................................................................................................	69
Молев М.Д., Масленникова В.В., Клавдиев Н.А................................................................................................................................................	69
Формирование системы безопасности персонала строительных фирм
с использованием математического моделирования рисков
Подготовка рабочих и специалистов ....................................................................	74
Алексеев И.Н., Терехов А.Л. ..................................................................................................................................................................................................	74
Результаты оценки опасности производственной деятельности персонала
компрессорных станций магистральных газопроводов
Карчина Е.И., Иванова М.В., Глебова Е.В. ..............................................................................................................................................................	84
Риск-ориентированный подход к обеспечению работников средствами
индивидуальной защиты
Информация .............................................................................................................	92
Россия в ХХI веке в условиях глобальных вызовов: современные проблемы
управления рисками и обеспечения безопасности социально-экономических
и социально-политических систем и природно-техногенных комплексов..........................................................	92
ISSN 0409-2961 • Безопасность Труда в Промышленности • Occupational Safety in Industry • № 9'2022 3

№ 9 2022

Founders

The Federal Environmental, Industrial and Nuclear Supervision Service (ROSTECHNADZOR)

Closed Joint Stock Company «Scientific

Technical Center of Industrial Safety

Problems Research»

(STC «Industrial Safety» CJSC)

Publisher

STC «Industrial Safety» CJSC, Block 14, Perevedenovsky Pereulok 13, P.O.B. 38, 105082, Moscow

Tel.: [phone]; Fax: [phone] [e-mail] www.safety.ru

Editorial staff

Block 14, Perevedenovsky Pereulok 13, P.O.B. 38, 105082, Moscow

Telefax: [phone];

[e-mail], [e-mail]; www.btpnadzor.ru

Advertizing department — Ignatova K.M., [e-mail]. Tel. [phone]

The journal is included into the List of the leading reviewed scientific journals and editions, in which the main scientific results of theses on a competition of academic degrees of the candidate and doctor of science shall be published. The List is formed by the State Commission for Academic Degrees and Titles of the Ministry of Education and Science of the Russian Federation.

The journal is amongst the Russian journals indexed in the Russian index of the scientific citation (two-year impact-factor of RINTs without self-citation — 0.706, a five-year impactfactor of RINTs without self-citation — 0.455, ten-year Hirsch index — 39), in the international databases: Scopus, Chemical Abstracts (CA), EBSCO, Ulrich's Periodicals Directory.

All rights reserved. No part of it editions cannot be reproduced in whatever form and whatever no means, including placement on the Internet and in corporate networks, for private and public use without written permission of the owner copyright.

Computer-aided preparation and makeup — S.V. Kostornova Signed for printing 18.10.22

Format 60х90 1/8

Enameled stock. Indirect printing Circulation 1050 copies. Order Р-06621-22 Price — 1991 RUB

Printed in OOO RPK Zetaprint

Shosseynaya 90, build. 7, 109383, Moscow, Russian Federation Tel. [phone].

Occupational

Safety in Industry

Editorial board

Trembitsky A.V., Head of Rostechnadzor (Moscow, Russia)

Buinovsky S.N., Doctor of Technical Sciences, Editor-in-chief of the Journal (Moscow, Russia)

Vil A.A., Assistant of the Head of Rostechnadzor (Moscow,

Russia)

Golik V.I., Doctor of Technical Sciences, Professor, FGBOU VPO «North Caucasian Mining and Metallurgical Institute (State Technological University)» (Vladikavkaz, Russia)

Grigoryev M.N., Candidate of Geological and Mineralogical Sciences, RANS Academician, Director of OOO «Gekon» (Saint Petersburg, Russia)

Dmitrievsky A.N., RAS Academician, Doctor of Geological and Mineralogical Sciences, Professor, Director of Institute of Oil and Gas Problems of the Russian Academy of Sciences (RAS) (Moscow, Russia)

Egorov M.P., RAS Academician, Doctor of Chemical Sciences, Director of the Institute of Organic Chemistry Named after N.D. Zelinsky of RAS (Moscow, Russia)

Eremin N.A., Doctor of Technical Sciences, Professor of Gubkin Russian State University of Oil and Gas (National Research University), Chief Research Associate of the Russian Academy of Sciences Institute of Oil and Gas Problems (Moscow, Russia)

Klovach E.V., Doctor of Technical Sciences, Professor, General Director, STC «Industrial Safety» CJSC (Moscow, Russia)

Kluev V.V., RAS Academician, Doctor of Technical Sciences, Professor, Honorary Member of RONKTD (Moscow, Russia)

Krasnykh B.A., Candidate of Technical Sciences, Chairman of the Scientific and Technical Council of Rostechnadzor (Moscow, Russia)

Makhutov N.A., RAS Corresponding Member, Doctor of Technical Sciences, Professor, FSBI of Science Institute of Engineering in the Name of A.A. Blagonravov of the Russian Academy of Sciences (Moscow, Russia)

Pecherkin A.S., Doctor of Technical Sciences, Professor, First Deputy General Director, STC «Industrial Safety» CJSC (Moscow, Russia)

Sidorov V.I., Doctor of Technical Sciences, Professor, President of Fund of James Bruce (Moscow, Russia)

Trubetskoi K.N., RAS Academician, Doctor of Technical

Sciences, Professor, Counsellor of RAS Presidium (Moscow,

Russia)

Ferapontov A.V., Candidate of Technical Sciences, Deputy of Rostechnadzor Head (Moscow, Russia)

Frolov D.I., Candidate of Economic Sciences, Deputy of Rostechnadzor Head (Moscow, Russia)

Shmal G.I., Candidate of Economic Sciences, President of the Union of Oil and Gas Producers of Russia (Moscow, Russia)

4 ISSN 0409-2961 • Безопасность Труда в Промышленности • Occupational Safety in Industry • № 9'2022

International editorial board

Bogdan N.A., First Deputy Head of Gospromnadzor (Minsk,

Belarus)

Bui Xuan Nam, Doctor of Technical Sciences, Professor, Vice Rector, Hanoi University of Mining and Geology (Hanoi, Vietnam)

Van Wingerden K., Doctor of Technical Sciences, Senior Vice President, Gexcon (Bergen, Norway)

Dzhuraev O.A., Deputy Head of the Department for Analysis and Coordination of Control and Preventive Activities of the State Committee for Industrial Safety of the Republic of Uzbekistan (Tashkent, Uzbekistan)

Sachsenhofer R., Professor, National Mineral Resources

University (Leoben, Austria)

Katai-Urban L., Doctor of Military Technical Sciences, Associate Professor, Head of the Department for Industrial Safety of the Institute of Disaster Management, University of Public Service (Budapest, Hungary)

Kotov S.G., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Academic Secretary of SPC of the State Forensic Examination Committee of the Republic of Belarus (Minsk, Belarus)

Makazhanov N.K., Candidate of Economic Sciences, Vice-chairman of the Committee of Industrial Development and Industrial Safety of the Ministry for Investments and Development of the Republic of Kazakhstan (Astana, Kazakhstan)

Melnik V.V., Head of the Department of State Supervision for Boiler, Gas and Lifting Facilities of the Committee of Industrial Development and Industrial Safety of the Ministry for Investments and Development of the Republic of Kazakhstan (Astana, Kazakhstan)

Pang Chang Wei, Doctor of Legal Sciences, Professor, Director of the World Oil Policy Research Center at China University of Petroleum (Beijing, China)

Rafat G., Professor, Company Director, R&K-Geoengineering

Ltd (Duisburg, Germany)

Rostami J., Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Department of Mining Engineering of Colorado School of Mines; Director of Excavation Engineering and Earth Mechanics Institute (Golden, USA)

Seidakhmedov N.S., Director of Azerbaidjan State Scientific and Research Institute for Occupational Safety and Health and EMERCOM (Baku, Azerbaijan)

Shamansurov S.S., Candidate of Technical Sciences, International Academy of Ecology and Life Protection Sciences Corresponding Member, Associate Professor of the Department of Life Safety of Tashkent State Technical University in the Name of Islam Karimov (Tashkent, Uzbekistan)

Shevchuk V.G., Doctor of Physics and Mathematical Sciences, Professor of the Department of General Physics and Physics

of Thermal Power and Chemical Processes of Odessa National University Named after I.I. Mechnikov (Odessa, Ukraine)

Yu Lijiang, Candidate of Technical Sciences, Research Assistant of China University of Geosciences (Beijing, China)

Editorial staff

Agapov A.A., Candidate of Technical Sciences, Director of Calculational & Analytical Center, STC «Industrial Safety» CJSC (Moscow, Russia)

Bozhko D.I., Candidate of Technical Sciences, Deputy Editor- in-chief (Moscow, Russia)

Gorlov A.N., Head of Department, State Construction Supervision of Rostechnadzor (Moscow, Russia)

Grazhdankin A.I., Doctor of Technical Sciences, Deputy Head of Safety Analysis Sistem, STC «Industrial Safety» CJSC (Moscow, Russia)

Ermak G.P., Candidate of Technical Sciences, Head of Department on Supervision in Coal Industry of Rostechnadzor (Moscow, Russia)

Ivanitskaya E.V., Candidate of Philological Sciences, Deputy

Editor-in-chief (Moscow, Russia)

Kadushkin Yu.V., President of AO NPO «Tekhkranenergo»

(Vladimir, Russia)

Kondrateva O.E., Doctor of Technical Sciences, Associate Professor, Head of the Department of Engineering Ecology and Occupational Safety of the National Research University «Moscow Power Engineering Institute» (Moscow, Russia)

Kruchinina I.A., Doctor of Technical Sciences, Director, ANO «Industrial Risk Research Agency» (Moscow, Russia)

Lisanov M.V., Doctor of Technical Sciences, Candidate of Physical and Mathematical Sciences, Director of Risk Analysis Center, STC «Industrial Safety» CJSC (Moscow, Russia)

Matvienko Yu.G., Doctor of Technical Sciences, Professor, Laboratory Head of FGBU of Science of Institute of Engineering in the Name of A.A. Blagonravov of the Russian Academy of Sciences (Moscow, Russia)

Nesterov Yu.L., Head of Department on Supervision for Oil and Gas Complex Facilities of Rostechnadzor (Moscow, Russia)

Nizovtsev A.V., Responsible Secretary of the Editorial Staff

(Moscow, Russia)

Seleznev G.M., Lead Researcher, STC «Industrial Safety» CJSC

(Moscow, Russia)

Tkachenko V.M., Head of Department of Mining Supervision of Rostechnadzor (Moscow, Russia)

Fominykh M.V., Candidate of Chemical Sciences, Head of General Purpose Industrial Supervision Department of Rostechnadzor (Moscow, Russia)

Churkin G.Yu., Candidate of Technical Sciences, Deputy

Director, ANO «Industrial Risk Research Agency» (Moscow,

Russia)

Shalaev V.K., Doctor of Technical Sciences, Director for Regulatory Documents of STC «Industrial Safety» CJSC (Moscow, Russia)

Yakovlev D.A., Head of Legal Department of Rostechnadzor

(Moscow, Russia)

ISSN 0409-2961 • Безопасность Труда в Промышленности • Occupational Safety in Industry • № 9'2022 5

CONTENT

Science and Technology ..............................................................................................	7
Bolodyan I.A., Vogman L.P. ..........................................................................................................................................................................................................	7
Experimental and Analytical Studies of the Formation of Fire and Explosive
Vapor Clouds in the Atmosphere during Leaks and Spills of Liquid Hydrogen
Semenov V.V., Ivakhnyuk S.G., Galishev M.A., Motorygin Yu.D.................................................................................................................	14
Identification of Oil Pollution Sources by Infrared Spectroscopy
Views and Opinions...................................................................................................	22
Golik V.I., Kachurin N.M., Stas G.V., Liskova M.Yu. ..............................................................................................................................................	22
To Natureand Resource-saving Technologies for Underground Mining
of the Complex Structure Deposits
Matyushin A.V., Firsov A.G., Matyushin Yu.A., Goncharenko V.S...............................................................................................................	28
Integral Assessment of the Results of the Activities of the Main Directorate
of the EMERCOM of Russia by the Subjects of the Russian Federation in 2021
Fomina E.E................................................................................................................................................................................................................................................	34
Degree of Guilt of the Participants in the Industrial Injury. Research Results
Dobroborskiy B.S., Medres E.E. .............................................................................................................................................................................................	40
On the Problem of Quantitative Assessment of the Severity and Intensity of Labor
of the Technological Vehicle Drivers
Safety Issues ...............................................................................................................	46
Akhmetzhanova D.N., Khamitova K.K., Nemkayeva R.R., Ismailov D.V.................................................................................................	46
Occupational Safety and Risk Management in the Production of Nanomaterials
Mazanik I.E., Rays K.A., Kravchuk I.L., Smolin A.V................................................................................................................................................	53
Management of Occupational Risk Caused by the Interaction of Coal Mining
and Service Enterprises
Experience Sharing....................................................................................................	62
Dzhioeva A.K. ..........................................................................................................................................................................................................................................	62
Improvement of Underground Leaching Technology while Ensuring Environmentally
Safe Development of Ore Deposits
Risk Analysis..............................................................................................................	69
Molev M.D., Maslennikova V.V., Klavdiev N.A. ...........................................................................................................................................................	69
Formation of the Personnel Safety System for the Construction Companies using
Mathematical Modeling of Risks
Training Workers and Specialists ............................................................................	74
Alekseev I.N., Terekhov A.L........................................................................................................................................................................................................	74
Results of Hazard Assessment of Industrial Activity of Personnel of the Compressor
Stations of Main Gas Pipelines
Karchina E.I., Ivanova M.V., Glebova E.V. ......................................................................................................................................................................	84
Risk-Oriented Approach to Providing Employees with Personal Protective Equipment
Information ................................................................................................................	92
Russia in the 21-st Century in the Context of Global Challenges: Current Issues
of Risk Management and Ensuring Safety of Socio-Economic and Socio-Political
Systems and Natural-Technogenic Complexes ..........................................................................................................................................	92

6 ISSN 0409-2961 • Безопасность Труда в Промышленности • Occupational Safety in Industry • № 9'2022

		Наука и техника
	© ЗАО НТЦ ПБ

DOI: 10.24000/0409-2961-2022-9-7-13 УДК 614.841

© И.А. Болодьян, Л.П. Вогман, 2022

Экспериментально-аналитические исследования формирования пожаровзрывоопасных паровоздушных облаков в атмосфере при утечках и проливах жидкого водорода

И.А. Болодьян,	Л.П. Вогман,
д-р техн. наук, проф.,	д-р техн. наук, гл. науч. сотрудник,
гл. науч. сотрудник	[e-mail]

ФГБУ ВНИИПО МЧС России, Балашиха, Россия

Ключевые слова: экспериментальные исследования, пожаровзрывоопасность, горючий газ, водородно-воздушное облако, влажность, температура, подвижность, аварийный пролив, коэффициент участия.

Для цитирования: Болодьян И.А., Вогман Л.П. Экспе- риментально-аналитические исследования формирования пожаровзрывоопасных паровоздушных облаков в атмосфере при утечках и проливах жидкого водорода// Безопасность труда в промышленности. — 2022. — № 9. — С. 7–13. DOI: 10.24000/0409-2961-2022-9-7-13

Введение

Исследование процессов образования и формирования взрывопожароопасных облаков больших объемов в открытом пространстве при проливах и утечках жидкого водорода в силу различных причин является многоплановой задачей. Этому, в частности, посвящены работы [1–3]. В них представлены результаты исследований горения водородно-воздушных смесей больших объемов в открытом пространстве, влияния на него замедляющих и ускоряющих факторов, обусловливающих дефлаграционный или взрывной (детонационный) режим горения и условия перехода от дефлаграции к взрыву или детонации. В работе [3] проведены экспериментальные исследования и анализ процессов пролива, растекания и испарения криогенных топлив на твердой поверхности. Как показали исследования, на интенсивность испарения криогенных жидкостей при проливах оказывают влияние многие факторы: вид поверхности, на которую произошел пролив (бетон, сталь, грунт, песок и

Проведены экспериментальные и численные исследования определения размеров и времени существования облака с опасной с точки зрения пожаровзрывоопасности концентрацией водорода (в том числе на границе видимого облака) и соотношения между температурой и концентрацией горючего газа в газопаровоздушном облаке; влияния температуры, влагосодержания и подвижности (воздействия ветра) среды на динамику исследуемого явления. Выполнен анализ роли вовлечения воздушной атмосферы в конвективную струю водорода. Влажность окружающей среды больше, чем температура влияет на концентрацию водорода на границе видимого облака, а, следовательно, и на его пожаровзрывоопасность. В соответствии с расчетами время рассеивания облака до пожаробезопасной концентрации водорода при наличии конденсата влаги уменьшается на 30 %, а время рассеивания до взрывобезопасной концентрации водорода снижается примерно на 20 %. Показано, что проводить оценку пожаровзрывоопасности аварийных проливов водорода (в широком диапазоне значений начального расхода: 0,1–100 кг/с) с образованием в атмосфере водород- но-воздушного облака большого объема следует при нулевой влажности и без ветра. Выполненные на основании экспериментальных данных расчеты показали, что коэффициент участия водорода (при

крупных проливах) во взрыве водородно-воздушных смесей в атмосфере составляет около 0,5.

т.п.), его проникающая способность, температура, толщина слоя жидкости, влажность, подвижность атмосферы и др. Скорость испарения определяется суммарным тепловым потоком, поступающим к жидкости от внешних источников. При этом доминирующим является тепловой поток, поступающий из подстилающей поверхности. Полученные в работе данные проливов и испарения криогенных жидкостей обобщены в виде уравнений, аппроксимирующих условия испарения в зависимости от вида подстилающей поверхности, ее влажности, проникающей способности и температуры.

В аварийных ситуациях горению (взрыву) криогенных топлив, что случается, как правило, после их пролива, растекания, испарения, предшествуют процессы образования пожаровзрывоопасных паро- и газовоздушных горючих смесей. Об этом свидетельствуют крупномасштабные эксперименты [4, 5]. Статистика и описание большого количества пожаров и взрывов криогенных топлив, в том чис-

Безопасность Труда в Промышленности • Occupational Safety in Industry • № 9'2022 • www.safety.ru 7

	Наука и техника
		© ЗАО НТЦ ПБ

ле на промышленных объектах, которые привели к		Исследование формирования и рассеивания
травмированию, гибели людей и к большим разру-		паровоздушных облаков в атмосфере
шениям, представлены в работах [6–9].		при проливе жидкого водорода
Из анализа аварий с криогенными топливами		При проливе и испарении жидкого водорода с
следует, что чаще всего взрыв или пожар происходит		различных поверхностей образуется грибовидное
не сразу после утечек и проливов топлив, а через		пожаровзрывоопасное облако, которое поднимается
некоторое время, в течение которого наблюдают-		вверх в силу различий плотности паров водорода и
ся испарение жидкой фазы и формирование пожа-		воздуха.
ровзрывоопасного паровоздушного облака. Такое		Экспериментальные и численные исследования
облако может быть локализовано в течение опреде-		преследовали цели: определение размеров и време-
ленного времени, зависящего от параметров выброса		ни существования облака с опасной с точки зрения
криогенной жидкости, условий испарения, пара-		пожаровзрывоопасности концентрацией водорода (в
метров атмосферы, состояния, вида, температуры		том числе на границе видимого облака) и соотноше-
подстилающей поверхности и др. факторов. При		ния между температурой и концентрацией горючего
определенных условиях облако рассеивается и не		газа в паровоздушном облаке; выявление воздейст-
воспламеняется.		вия начальной формы и температуры облака на его
Процессы образования и рассеивания парово-		параметры; анализ роли вовлечения атмосферы в
здушных облаков при проливе различных криоген-		конвективную струю водорода; установление вли-
ных топлив существенно различаются. Например,		яния влагосодержания в атмосфере и подвижности
при проливах и испарении сжиженного природного		среды (воздействия ветра) на динамику формирова-
газа (СПГ) вследствие воздействия силы тяжести		ния и уровень пожаровзрывоопасности водородно-
холодное облако в течение почти всего времени су-		воздушного облака.
ществования перемещается над поверхностью не		Водяной пар, содержащийся в атмосфере, кон-
как газ, а, скорее, как пары жидкости. Как показали		денсируется при контакте с холодными парами
исследования, по мере нагревания отрицательная		водорода, превращаясь в туман, и определяет гра-
плавучесть облака переходит в положительную и оно		ницу видимого облака, которое в момент пролива
поднимается над землей.		криогенной жидкости и интенсивного ее испаре-
Иная картина наблюдается при проливах и утеч-		ния имеет весьма низкую температуру. При этом
ках жидкого водорода. При мгновенном выбро-		перенасыщение водяных паров сопровождается
се или в первый момент после начала истечения		образованием капель воды. Вследствие выделения
образуется облако паровоздушной смеси с положи-		тепла при конденсации влаги плавучесть облака
тельной плавучестью, которое, поднимаясь вверх,		повышается. Это приводит к увеличению скоро-
смешивается с воздухом. Параметры пожаровзрыво-		сти подъема и, следовательно, к интенсификации
опасности этого облака с течением времени быстро		процесса рассеивания пожаровзрывоопасного об-
изменяются. Процесс испарения с поверхности или		лака. По мере всплытия облака легкого газа (тер-
поступления на нее вновь жидкого водорода пере-		мика), обладающего определенной плавучестью,
ходит в квазистационарное состояние, и в течение		происходит смешивание его с воздухом, и темпера-
всего времени испарения над этой областью будет		тура смеси повышается. В соответствии с расчетами
подниматься вверх турбулентная струя водородно-		время рассеивания облака до пожаробезопасной
воздушной смеси. Вблизи от плоскости пролива,		концентрации водорода при наличии конденсата
в отличие от СПГ, возникает облако легкого газа,		влаги уменьшается на 30 %, время рассеивания до
которое турбулизуется и, непрерывно вовлекая в		взрывобезопасной концентрации водорода снижа-
себя окружающий воздух, движется вверх, пока не		ется примерно на 20 %. Ослабление отмеченного
рассеивается в атмосфере. Плавучесть облака опре-		эффекта заключается в том, что менее рассеянное
деляется различием как температур воздуха и охла-		облако за меньшее время его образования накапли-
жденного водорода, так и плотностей компонентов		вает меньше влаги. Поэтому учет влаги в атмосфере
водородно-воздушной смеси. Пожаровзрывоопас-		при проливах водорода позволяет объективнее оце-
ность облака зависит от размеров зоны загазован-		нивать и прогнозировать опасность и последствия
ности, объема и массы горючей смеси, параметров		аварийной ситуации. Следует иметь в виду, что по
проливов и атмосферы, в частности, от скорости		мере роста температуры облака возможен и обрат-
ветра и влажности. Эти зависимости исследованы		ный процесс — испарение капель воды.
недостаточно.		Таким образом, в результате адиабатического сме-
Цель работы заключается в экспериментально-		шения водорода с воздухом образуется облако газа
аналитическом исследовании процессов формиро-		объемом V cо средней температурой Т и мольной
вания водородно-воздушных смесей в зависимости		концентрацией горючего газа Х. В соответствии с
от параметров состояния среды (температура, под-		уравнением идеального газа можно записать:
вижность, влажность и др.) и оценке пожаровзры-
воопасности этих процессов.		V = V0T/(T0X ),	(1)

8Безопасность Труда в Промышленности • Occupational Safety in Industry • № 9'2022 • www.safety.ru