Материал: Все лекции в одном

2.1.2 Пожары, взрывы, угроза взрывов (на транспорте, в шахтах, метрополитенах, в зданиях, на химически опасных объектах, на радиационно-опасных объектах, обнаружение неразорвавшихся боеприпасов, утрата взрывчатых веществ боеприпасов).

2.1.3 Аварии с выбросом (угрозой выброса) химически опасных веществ ХОВ (при производстве, переработке, транспортировке, образование ХОВ в процессе химических реакций, начавшихся в результате аварий, аварии с химическими боеприпасами, утрата источников ХОВ).

2.1.4 Аварии с выбросом (угрозой выброса) радиоактивных веществ (аварии на АЭС, на предприятиях ядерно-топливного цикла, аварии транспортных средств и космических аппаратов с ядерными установками или грузом РВ на борту) аварии при промышленных и испытательных ядерных взрывах с выбросом (угрозой) РВ, аварии с ядерными боеприпасами, утрата радиоактивных источников).

2.1.5 Аварии с выбросом (угрозой выброса) биологически опасных веществ БОВ (на предприятиях, в научно-исследовательских учреждениях, на транспорте, утрата БОВ).

2.1.6 Внезапное обрушение зданий, сооружений (транспортных коммуникаций, производственных зданий и сооружений, зданий и сооружений жилого фонда, социокультурного и бытового назначения).

2.1.7 Аварии на электроэнергетических системах (аварии на электростанциях, сетях с долговременным перерывом электроснабжения основных потребителей или обширных территорий).

2.1.8 Аварии в коммунальных системах жизнеобеспечения (в канализационных системах с массовым выбросом загрязняющих веществ, аварии на тепловых сетях, системах горячего водоснабжения в холодное время года, аварии в системах снабжения населения питьевой водой, аварии на коммунальных газопроводах).

2.1.9 Аварии на очистных сооружениях (аварии на очистных сооружениях сточных вод промышленных предприятий с массовым выбросом загрязняющих веществ, аварии на очистных сооружениях промышленных газов с массовым выбросом загрязняющих веществ).

2.1.10 Гидродинамические аварии (прорывы плотин, дамб, шлюзов и др.) с образованием волн прорыва и катастрофических затоплений, прорывы с образованием прорывного паводка, прорывы, повлекшие смыв плодородных почв или отложение наносов на обширных территориях).

2.2 Чс природного характера

2.2.1 Геофизические опасные явления (землетрясения, извержения вулканов).

2.2.2 Геологические опасные явления, или экзогенные геологические явления (оползни, сели, обвалы, осыпи, лавины, склоновый смыв, просадка лессовых пород, провал земной поверхности в результате карста, эрозия, пыльные бури).

2.2.3 Метеорологические и агрометеорологические опасные явления (бури 9-11 баллов, ураганы 12-15 баллов, смерчи, торнадо, шквалы, крупный град, ливень, сильные снегопад, гололед, мороз, метель, жара, а также засуха, суховей, заморозки).

2.2.4 Морские гидрологические опасные явления (тайфуны, цунами, сильное волнение > 5 баллов, сильное колебание уровня моря, сильный тягун в портах, ранний ледяной покров и припай, напор льдов, интенсивный дрейф льдов, непроходимый или труднопроходимый лед, обледенение судов и портовых сооружений, отрыв прибрежных льдов).

2.2.5 Гидрологические опасные явления (наводнение, половодье, дождевые паводки, заторы и зажоры, ветровые нагоны, низкие уровни воды, ранний ледостав).

2.2.6 Гидрогеологические опасные явления (низкие или высокие уровни грунтовых вод).

2.2.7 Природные пожары (лесные пожары, пожары степных и хлебных массивов, торфяные пожары, подземные пожары горючих ископаемых).

2.2.8 Инфекционная заболеваемость людей (единичные случаи экзотических и особо опасных инфекций, групповые случаи, эпидемическая вспышка, эпидемия, пандемия, инфекционные заболевания невыявленной этиологии).

2.2.9 Инфекционная заболеваемость сельскохозяйственных животных (единичные случаи особо опасных инфекций, эпизоотии, панзоотии).

2.2.10 Поражение сельскохозяйственных растений болезнями и вредителями, прогрессирующая эпифитотия, панфитотия, болезни сельскохозяйственных растений невыявленной этиологии.

2.3 Чс экологического характера

2.3.1 ЧС, связанные с изменением состояния суши (почвы, недр, ландшафта): катастрофические просадки, оползни, обвалы земной поверхности из-за выработки недр при добыче полезных ископаемых и другой деятельности человека, превышение ПДК тяжелых металлов, радионуклидов, других вредных веществ в почве, интенсивная деградация почв, опустынивание из-за эрозии, засоления, заболачивания и др., кризисные ситуации, связанные с истощением невозобновляемых природных ископаемых, критические ситуации, вызванные переполнением хранилищ (свалок) промышленными и бытовыми отходами, загрязнением ими окружающей среды.

2.3.2 ЧС, связанные с изменением состава и свойств атмосферы: резкие изменения климата в результате антропогенной деятельности, превышение ПДК вредных примесей в атмосфере, температурные инверсии над городами, кислородный голод в городах, значительное превышение предельно допустимого уровня городского шума, образование обширной зоны кислотных осадков, разрушение озонного слоя атмосферы, значительное изменение прозрачности атмосферы.

2.3.3 ЧС, связанные с изменением состояния гидросферы: резкая нехватка питьевой воды вследствие истощения водоисточников или их загрязнения, истощение водных ресурсов, необходимых для хозяйственно-бытового водоснабжения и обеспечения технологических процессов, нарушение хозяйственной деятельности и экологического равновесия вследствие загрязнения зон внутренних морей и мирового океана.

2.3.4 ЧС, связанные с изменением состояния биосферы: исчезновение видов животных, растений, чувствительных к изменению условий Среды обитания, гибель растительности на обширной территории, резкое изменение способности биосферы к воспроизводству возобновляемых ресурсов, массовая гибель животных.

Таким образом, мы видим, что ЧС весьма многообразны по своим причинам, характеру, сфере действия, скорости распространения опасности. Классифицируя же ЧС по факторам, их инициирующим, мы выделяем, в первую очередь, 3 большие группы: ЧС техногенного характера, ЧС природного характера, ЧС экологического характера.

ЛЕКЦИЯ 10

2. Тепловые и осколочные поля

Энергоносители (в первую очередь, углеводородные топлива) способны гореть и взрываться, т.е. создавать воздушно-ударную волну и тепловые поражающие поля. Технологическое оборудование при действии на него тепловых и ударных нагрузок разрушается с образованием осколочных полей. Дальность разлета осколков зависит от массы, размеров, начальной скорости. Радиус разлета фрагментов и осколков технологических установок подчиняется нормальному закону распределения вероятности, причем 45% всех фрагментов и осколков находится в пределах окружности радиуса 700 м.

Процесс горения на пожаро- и взрывоопасных объектах можно представить в виде двух последовательных процессов:

а) процесс разгорания, когда интенсивность горения нарастает;

б) процесс выгорания, когда интенсивность горения снижается до нуля, вследствие уменьшения горючего материала.

Основными параметрами пожаров, таким образом, являются характеристики и количество горючего вещества (пожарная нагрузка).

Облако пара или топливовоздушной смеси, переобогащенное топливом, и не способное поэтому объемно детонировать, начинает гореть вокруг своей внешней оболочки, образуя огневой шар. Такие шары, вызванные горением углеводородов, светятся и излучают тепло, что может причинить смертельные ожоги и вызвать возгорание горючих веществ. Поднимаясь, огневой шар образует грибовидное облако, ножка которого - это сильное восходящее конвективное течение. Такое течение может всасывать отдельные предметы, зажигать их и разбрасывать горящие предметы на большие площади. Огневой шар как поражающий фактор оценивается следующими параметрами:

- максимальный размер

- время существования огневого шара

- плотность теплового потока или мощность, выделяющаяся при сгорании шара.

При авариях на промышленных предприятиях масса огневого шара достигает 50 т, диаметр - 200 м, время существования - 14 с; а мощность при сгорании достигает 170 Гвт.

Пожары и взрывы на промышленных предприятиях могут приводить к образованию поражающих факторов как на территории предприятия, так и в на прилегающих территориях населенных пунктов. По масштабу распространения пожары подразделяются на отдельные, массовые, сплошные, огненный шторм.

Отдельные пожары возникают в зданиях, рассредоточенных по району при невысокой плотности застройки (менее 15-20%). При отдельных пожарах возможна эвакуация пострадавших через район пожаров.

Сплошные пожары охватывают значительную территорию (более 90%) и возникают при плотности застройки 20-30%. Проход через район пожаров невозможен и аварийно-спасательные и другие неотложные работы (АСиДНР) в районе можно проводить лишь через 4-10 часов после начала таких пожаров. Главная задача пожарных подразделений в этом случае - локализация района сплошных пожаров.

Сплошные пожары при плотной городской застройке, отсутствии приземного ветра и малой влажности, при одновременном их возникновении в нескольких местах, могут превратиться в огненный шторм. В этом случае образуется мощный столб пламени, формирующийся воздушными потоками со скоростью 50 км/ч, движущимися к центру горящего района. Огненный шторм нельзя потушить. Войти в район пожара можно через двое суток.

Масштаб пожара определяется его видом и зависит от конкретной обстановки (климатические условия, характер застройки, готовностью сил пожарных подразделений и средств пожаротушения и др.). Количественно масштабы оцениваются длиной фронта пламени, а также плотностью пожаров по формуле

где N_п - количество горящих зданий, N - общее число зданий в районе пожаров.

«Эффект домино». Для техногенных катастроф характерно появление дополнительного комплексного поражающего фактора - так называемого “эффекта домино”, под которым понимается механизм вовлечения новых опасностей (ядовитые вещества, энергозапас, возникновение воздушной ударной волны (ВУВ), взрывы облаков топливо-воздушных смесей (ТВС), тепловое излучение огневых шаров и горящих разлитий, осколочные поля при полном разрушении сосудов под давлением и т.п.). Известен пример крупной ЧС в США в 1947 г., когда в порту Техас-Сити произошел взрыв нитрата аммония на корабле. Пламя перекинулось на близлежащие заводы по производству стирола, последовал взрыв, породивший вторичный пожар, который распространился в направлении города. В результате этого катастрофического происшествия около 2000 человек было ранено и 516 погибло.

ПОРАЖАЮЩИЕ ФАКТОРЫ ТЕХНОГЕННЫХ КАТАСТРОФ

1. Воздушно-ударная волна

2. Тепловые и осколочные поля

3. Выброс химически опасных веществ

4. Выброс радиоактивных веществ

Согласно ГОСТ Р 22.0.02-94 поражающий фактор источника ЧС это составляющая опасного явления или процесса, вызванная источником чрезвычайной ситуации и характери­зуемая физическими, химическими и биологическими действиями или проявлениями, которые определяются или выражаются соответствующими параметрами. При этом выделяют первичные и вторичные поражающие факторы.

Рис. 4 Ударная волна

Одним из наиболее мощных поражающих факторов при авариях на пожаро-, взрывоопасных объектах является воздушно-ударная волна. Она образуется в результате внезапного выделения в ограниченном пространстве большого количества энергии, что обусловливает резкое повышение температуры и давления. Последующее быстрое расширение газов в зоне взрыва вызывает сильное его сжатие в примыкающих областях, порождая воздушную ударную волну (БУВ). Она распространяется во все стороны со сверхзвуковой скоростью, что вызывает возникновение уплотнения (избыточного давления) на ее передней движущейся границе, называемой фронтом ударной волны, за которым давление постепенно снижается. Время, за которое происходит снижение давления до атмосферного, называется “положительной фазой ВУВ” Т ⁺. Затем наступает фаза разрежения, которая длится в течение времени Т ^ (рис. 4).

“Эффект домино” наблюдается не только в ЧС техногенного характера, к инициированию этого эффекта могут приводить землетрясения, наводнения, ураганы, лавины и т.п.

При образовании облаков топливно-воздушных смесей (ТВС) в результате появления трещин в резервуарах, повреждения фланцевых соединений трубопроводов и т.д. и наличия источника воспламенения происходит взрывное (детонационное или дефлаграционное) превращение облака. Источник воспламенения в аварийной ситуации, как правило, всегда находится. Взрыв ТВС происходит с тем или иным временем задержки. Как показано на рис.5 наибольшая вероятность взрыва наблюдается в пределах от 0 до 5 мин с момента образования ТВС.

Облако ТВС до воспламенения может дрейфовать, что в ряде случаев усиливает эффект “домино” и делает его возможным не только внутри одного предприятия, но и среди нескольких предприятий. Дрейф обусловлен атмосферными процессами и временем достижения облаком нижнего концентрационного предела воспламенения.

Для упрощенной оценки последствий взрывных явлений существуют таблицы, в которых приведены радиусы поражения ВУВ облака ТВС (значения избыточного давления ВУВ в зависимости от массы облака и радиуса). При эффекте “домино” наблюдаются массовые пожары, уничтожающие 80-90% основных производственных фондов.

Рис. 6 Дрейф облака ТВФ

Рис. 5 Задержка воспламенения

облака ТВФ