Early determination and evaluation of technogenic risks within the water purification systems of TSs and TPSs

Abstract

Purpose. To determine and evaluate technogenic risks within the water purifi cation systems of TSs and TPSs during normal operation in terms of electrocoagulation plant. Methodology. It is proposed to apply a fault tree method for the analysis of various operation failures of water purifi cation facilities in the heat power industry. Additional analysis method, applied at stages one and two of technogenic risk determination, is suggested for its use. The method is based upon the construction of matrix combining states of the system elements. Findings. The aggregation of the combination matrix and fault tree method makes it possible to derive a new grapho-analytical procedure to analyse probabilities of technogenic risk initiation in the context of any water purifi cation system operation both at the stage of its design and at the stage of its work. Originality. Non-routine operation of a water purifi cation system may depend upon certain internal reasons as well the external ones. The reasons pose risks to a situation that at the output of the system, water will turn out being insuffi ciently purifi ed. It has been identifi ed that in terms of the non-routine operation of water purifi cation system, risk probability is worth analysing with the help of the fault tree serving as graphical representation of causal relationships obtained while considering dangerous situations in reverse order to determine probabilities for their initiation. Practical value. The procedure helps obtain quantitative, qualitative, and causal-consequential indicators facilitating control of technogenic risk initiation in water purifi cation systems. Software has been developed to calculate rapidly the probabilities of running of block elements or water purifi cation system elements in an ‘operation’ mode or in a ‘failure’ mode, and see clearly the ‘poorest’ combinations in terms of an electrocoagulation water purifi cation system.

Мета. Визначення та оцінка техногенних ризиків при роботі систем водоочищення ТЕЦ і ТЕС у штатному режимі на прикладі електрокоагуляційної установки. Методика. Для аналізу можливих відмов роботи водоочисного обладнання в теплоенергетиці запропоновано використовувати метод «дерева відмов». Для попереднього визначення техногенних ризиків у системі водоочищення запропоновано використовувати додатковий метод аналізу на першій і другій стадії визначення техногенних ризиків, що заснований на побудові матриці сполучень станів елементів системи. Результати. Поєднання методу матриці сполучень і методу «дерева відмов» дає можливість одержати новий графоаналітичний метод аналізу ймовірності виникнення техногенних ризиків роботи будь-якої системи водоочищення як на стадії проектування, так і на стадії роботи. Наукова новизна. Позаштатна робота системи водоочищення може бути обумовлена як «внутрішніми», так і «зовнішніми» причинами, які породжують значний ризик того, що на виході системи вода буде недоочищеною. Встановлено, що ймовірність ризику при позаштатній роботі системи водоочищення варто аналізувати за допомогою «дерева відмов», яке буде графічним представленням причинних взаємозв’язків, отриманих у результаті визначення небезпечних ситуацій у системі у зворотному порядку, щоб знайти можливі причини їхнього виникнення. Практична значимість. Застосування цього методу дає можливість одержати кількісні, якісні та причинно-наслідкові показники, що можна використовувати для управління ймовірностями виникнення техногенних ризиків систем водоочищення. Розроблена програма, що дозволяє швидко прорахувати ймовірності роботи елементів блоків чи елементів системи водоочищення у стані «роботи» або «відмови» й наочно побачити найбільш «слабкі» сполучення на прикладі роботи електрокоагуляційної системи очистки.