Вопрос 28. Чрезвычайные ситуации техногенного происхождения
1. Характеристика и классификация ЧС техногенного происхождения
2. Авария на химически опасных объектах
3. Аварии на радиационно-опасных объектах
4. Аварии на пожаро - и взрывоопасных объектах
5. Аварии на транспорте
1.Техногенные чрезвычайные ситуациисвязанны с производственной деятельностью у человека и могут протекать с загрязнением и без загрязнения окружающей среды.
Загрязнения окружающей среды могут происходить при авариях на промышленных предприятиях с выбросом радиоактивных, химически опасных и биологически опасных веществ.
К авариям с выбросом или угрозой выброса радиоактивных веществ относятся аварии, происходящих на атомных станциях, ядерных установках исследовательских центрах с ядерными энергетическими установками на борту, а также на предприятиях ядерно-оружейного комплекса. В результате таких аварий может возникнуть сильное радиоактивное загрязнение местности или акватории.
Аварии с выбросом (угрозой выброса) химически опасных веществ случаются на химических объектах страны, на базах и складах временного хранения боевых химических отравляющих веществ (БХОВ) и вызывают химическое загрязнение территории за пределами их санитарно защищенных зон, поражение персонала и населения.
К ЧС без загрязнения окружающей среды относят аварии сопровождаемые взрывами, пожарами, обрушением зданий (сооружений), нарушением систем жизнеобеспечения и транспортных коммуникаций, разрушением гидротехнических систем и т.п.
ЧС техногенного характера разнообразны как по причинам их возникновения, так и по масштабам. По характеру явлений их можно подразделить на 6 групп:
· аварии на химически опасных объектах;
· аварии на радиационно-опасных объектах;
· аварии на пожаро - и взрывоопасных объектах;
· авария на транспорте (железнодорожном, автомобильном, воздушном, водном, метро);
· авария на гидродинамически опасных объектах;
· аварии на коммунально-энергетических сетях.
2.Безопасность функционирования химических предприятий зависит от физико-химических свойств сырья и продуктов, характера технологического процесса, конструкции и надежности оборудования, условий хранения и транспортировки ХОВ (химически опасных веществ), состояния контрольно- измерительных приборов и средств автоматизации, подготовленности и практических навыков персонала, эффективности средств противоаварийной защиты.
Химические загрязнения как поражающий фактор выбросов химически опасных веществ. Утечка ХОВ происходит вследствие взрывов, разрушений и повреждений резервуаров и технологических трубопроводов, что приводит к загрязнению воздушного и водного бассейна, больших территорий и может вызвать гибель либо тяжелое заболевание людей и животных.
ХОВ проникает в организм человека через органы дыхания (ингаляционный путь) и кожу (резорбтивный путь). Возможно попадание ХОВ в организм через раневые поверхности и желудочно-кишечный тракт (перорально). ХОВ разносится кровью ко всем органам и тканям, что может привести к патологическим изменениям, потере работоспособности и гибели человека.
Важнейшая характеристика ХОВ – токсичность – степень ядовитости, характеризующаяся пороговой концентрацией, пределом переносимости, смертельной концентрацией или смертельной дозой.
Пороговая концентрация – количество вещества, которое может вызвать негативный физиологический эффект: ощущаются лишь первичные признаки поражения, при этом работоспособность сохраняется.
Предел переносимости – это максимальная концентрация, которую человек может выдержать определенное время без устойчивого поражения. В промышленности пределом переносимости является ПДК, регламентирующая допустимую степень загрязнения ХОВ воздуха рабочей зоны. ПДК –это максимально допустимая концентрация ХОВ, которая при постоянном воздействии на человека в течение рабочего дня не вызывает даже через длительный промежуток времени патологических изменений или заболеваний. Количественно токсичность ХОВ оценивают дозой. Доза, вызывающая определенный токсический эффект, называются токсодозой. Основным физико-химическим показателем, определяющим размеры опасной для людей зоны распространения вредных веществ, является их фазовое состояние.
Наибольшую опасность для населения представляют аварии со сжиженными газами и ХОВ, кипящими при низкой температуре.
Поражающие концентрации ХОВ определяется их физико-химическими свойствами – агрегатное состояние вещества, растворимость его в воде и органических растворителях, плотность и летучесть вещества, удельная теплота испарения и теплоемкость жидкости, давление насыщенных паров, температура кипения и др. Эти характеристики необходимы при оценке безопасности производства, хранения и перевозок ХОВ, прогнозировании и оценке последствий химически опасных аварий.
Классификация аварий на химически опасных объектах.В химических отраслях аварии делят на две категории:
· аварии в результате взрывов, вызывающих разрушение технологической схемы, инженерных сооружений и полностью или частично прекращение выпуска продукции, а для восстановления производства требуются специальные ассигнования вышестоящих организаций;
· аварии, в результате которых повреждено основное или вспомогательное технологическое оборудование, полностью или частично прекращен выпуск продукции, но для восстановления производства не требуются специальные ассигнования вышестоящих инстанций.
Классификация аварий:
· частная – авария, либо не связанная с выбросом СДЯВ (сильнодействующих ядовитых веществ), либо произошла незначительная утечка ядовитых веществ;
· объектовая – авария, связанная с утечкой СДЯВ из технологического оборудования или трубопроводов. Глубина пороговой зоны менее радиуса санитарно-защитной зоны вокруг предприятия;
· местная – авария, связанная с разрушением большой единичной емкости или целого склада СДЯВ. Облако достигает зоны жилой застройки, проводится эвакуация из ближайших районов и другие соответствующие мероприятия;
· региональная – авария со значительным выбросом СДЯВ. Наблюдается распространение облака вглубь жилых районов;
· глобальная – авария с полным разрушением всех хранилищ с СДЯВ на крупных химически опасных предприятиях. Такое возможно в случае диверсии, террористического акта, в военное время или в результате стихийного бедствия.
Характер воздействия химического загрязнения на население и окружающую среду.При аварии на химических производствах и при транспортировке ХОВ, а также при применении химического оружия масштабы опасности будут определяться токсичностью вещества и размерами зоны его распространения.
Размеры зоны распространения зависят от физико-химических свойств вещества, тоннажа (массы) различного вещества, степени разрушения емкости, метеорологических условий и характера местности.
Критерием для определения химической опасности объекта является количество населения, попадающего в зону возможного химического загрязнения (ЗВХЗ), которая представляет собой круг радиусом, равным наибольшей глубине распространения облака загрязненного воздуха с пороговой концентрацией.
Существует четыре степени химической опасности: I – в ЗВХЗ попадает больше 75 тыс.человек, II – от 40 до 70 тыс. человек, III – менее 40 тыс. человек и IV – ЗВХЗ не выходит за пределы территории объекта или его санитарно-защитной зоны.
3.В настоящее время практически любая отрасль хозяйства и науки использует радиоактивные вещества и источники ионизирующих излучений.
Ядерные материалы приходится возить, хранить, перерабатывать. Это создает дополнительный риск радиоактивного загрязнения окружающей среды, поражение людей, животных и растительного мира.
В результате аварий могут возникать обширные зоны радиоактивного загрязнения местности и происходить облучения персонала ядерно- и радиационно-опасных объектов (РОО) и населения, что характеризует создавшуюся ситуацию как чрезвычайную. Степень опасности и масштабы этой ЧС будут определяться количеством и активностью выброшенных радиоактивных веществ, а также энергией и качеством сопровождающих их распад ионизирующих излучений.
Радиационные аварии подразделяются на:
P локальные – нарушение в РОО, при котором не произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующих излучений за предусмотренные границы оборудования, технологических систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих установленных для нормальной эксплуатации предприятия значения;
P местные –нарушения в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов в пределах санитарно-защитной зоны и в количествах, превышающих установленные нормы для данного предприятия;
P общие – нарушения в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов за границу санитарно-защитной зоны и в количествах приводящих к радиоактивному загрязнению прилегающей территории и возможному облучению проживающего на ней населения выше установленных норм.
К типовым радиационно-опасным объектам относят: атомные станции, предприятия по изготовлению ядерного топлива, их переработке отработанного топлива и захоронению радиоактивных отходов, научно-исследовательские и проектные организации, имеющие ядерные реакторы, ядерные энергетические установки на транспорте.
Классификация аварий на радиационно-опасных объектах проводится с целью заблаговременной разработки мер, реализация которых в случае аварии должна уменьшать вероятные последствия и содействовать успешной их ликвидации.
Возможны аварии на АЭС и других радиационно-опасных объектах классифицируют по двум признакам:
· по типовым нарушениям нормальной эксплуатации;
· по характеру последствий для персонала, населения и окружающей среды.
Аварии, связанные с нарушениями нормальной эксплуатации, подразделяются на проектные, проектные с наибольшими последствиями и запроектные.
Причинами проектных аварий, как правило, являются исходные события, связанные с нарушением барьеров безопасности, предусмотренных проектом каждого реактора. Именно в расчете на эти исходные события и строится система безопасности АЭС.
Первый тип аварий –нарушение первого барьера безопасности, а проще – нарушения герметичности оболочек твэлов (тепловыделяющих элементов) из-за кризиса теплообмена или механических повреждений. Кризис теплообмена – это нарушение температурного режима (перегрев) твэлов.
Второй тип аварий –нарушение первого и второго барьеров безопасности. При попадании радиоактивных продуктов в теплоноситель вследствие нарушения первого нарушения дальнейшее их распространение останавливается вторым, который образует корпус реактора.
Третий тип аварий – нарушение всех барьеров безопасности. При нарушенных первом и втором барьерах теплоноситель с радиоактивными продуктами деления удерживается от выхода в окружающую среду третьим барьером – защитной оболочкой реактора.
Ядерную аварию может вызвать так же образование критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении твэлов. При нарушении контроля и управления ценной ядерной реакцией возможны тепловые и ядерные взрывы.
Радиационное воздействие на персонал и население в зоне радиоактивного загрязнения определяется дозами внешнего и внутреннего облучения людей.
Под внешним понимается прямое облучение человека от источников ионизирующего излучения, расположенных вне его тела, главным образом от источников гамма излучения и нейтронов.
Внутреннее облучение происходит за счет ионизирующего излучения от источников, находящихся внутри человека, которые образуются в критических (наиболее чувствительных) органах и тканях. Внутреннее облучение происходит за счет источников альфа-, бета - и гамма-излучения.
Защита персонала и населения состоит в заблаговременном зонировании территорий вокруг радиационно-опасных объектов. При этом устанавливают следующие три зоны:
P зона экстренных мер защиты – это территория, на которой доза облучения всего тела за время формирования радиационного следа или доза внутреннего облучения отдельных органов может превысить верхний предел, установленный для эвакуации;
P зона предупредительных мероприятий – это территория, на которой доза облучения всего тела за время формирования радиоактивного следа или доза облучения внутренних органов может превысить верхний предел, установленный для укрытия и йодной профилактики;
P зона ограничений – это территория, на которой доза облучения всего тела или отдельных его органов за год может превысить нижний предел для потребления пищевых продуктов. Зона вводится по решению государственных органов.
Радиоактивное загрязнение окружающей среды имеет место, если содержание радиоактивности в почве, воде или воздухе превышает предельно допустимые концентраций. Оно квалифицируется как чрезвычайная ситуация с последующими действиями соответствующих служб по защите населения и проведением мероприятий по дезактивации местности и объектов на нем.
4.Пожар- это неконтролируемое горение, причиняющее большой материальный ущерб и создающий опасность для жизни и здоровья людей. Горение – это химический процесс окисления ли соединения горючего вещества и кислорода, который сопровождается выделением газа, тепла и света. Горение может происходить и без кислорода воздуха с образованием света и тепла: это химическая реакция не только соединения, но и разложения.
Самовоспламенение, или тепловой взрыв происходит при внутреннем подогреве горючего вещества в результате химических процессов. Газы и жидкости воспламеняются при температуре 400-7000С, а твердые тела – при температуре 250-4500С. Пожарную опасность горючих веществ характеризует период индукции, т.е. время запаздывания самовоспламенения. Этот период неодинаков для одного и того же вещества. Он зависит от температуры, давления и состава смеси.
Большое значение для горения и воспламенения имеет концентрация паров и газов в воздухе. Важнейшая характеристика взрывоопасности горючих веществ – нижний и верхний пределы взрываемости, определяющее диапазон горения и воспламенения.
Пожароопасными являются все горючие жидкости: они постоянно испаряются и образуют над поверхностью насыщенные взрывоопасные пары. По температуре вспышки эти жидкости подразделяются:
· легко воспламеняющиеся жидкости (ЛВЖ) – бензин, керосин, эфир (температура вспыхивания менее 450С) – относится к I классу;
· горючие жидкости (ГЖ) – масло, мазуты (температура вспыхивания выше 450С) – относится ко II классу.
Пожароопасны пылевоздушные смеси горючих веществ, которые в воздухе образуют взрывоопасные составы. Пыль сахара, крахмала, нафталина (при концентрации до 15г/м3) и торфа, красителей и т.п. (при концентрации 15-65г/м3) также взрывоопасны.
Правильная эксплуатация электрических сетей и приборов имеет важное значение в противопожарном отношении.
Предприятия, где производится и хранится взрывоопасные или имеющие способность к возгоранию или взрыву продукты, называются пожаро - и взрывоопасными объектами (ПВОО).
Они подразделяются на пять категорий:
P Категория А – химические, нефтеперерабатывающие предприятия, трубопроводы, склады нефтепродуктов;
P Категория Б – цехи приготовления угольной пыли, древесной муки, сахарной пудры, размольные отделения мельниц;
P Категория В – деревообрабатывающие и лесопильные производства;
P Категория Г – склады и предприятия, перерабатывающие и хранящие несгораемые вещества в горячем состоянии, а также предприятия, связанные со сжиганием твердого, жидкого или газообразного топлива;
P Категория Д – склады и холодильники для хранения продуктов.
Строительные конструкции и материалы, из которых они изготовлены, делятся на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые. На крупных промышленных предприятиях пожары подразделяются на массовые и отдельные.
На ПВОО могут происходить пожары с последующим взрывом углеводородных продуктов (газообразных или сжиженных), топливовоздушных смесей и других взрывоопасных веществ. Особый случай – объемный взрыв, когда взрывается газообразная или аэрозольная смесь, которая занимает значительный объем. Такой взрыв характерен при утечке газов. Взрывоопасные вещества часто являются ядовитыми или при сгорании образуют химически опасные вещества (ХОВ).
Поражающими факторами при авариях на ПВОО являются воздушная ударная волна с образованием осколочных полей, световое и тепловое излучение, загрязнение воздуха ударным газом и ХОВ.
На животных и людей может воздействовать ударная волна. Прямое воздействие может быть в результате избыточного давления и скоростного напора воздуха. Ударная волна мгновенно охватывает тело человека, ввиду его небольших размеров, и подвергает сильному сжатию в течение нескольких секунд. Воспринимается это мгновенное повышение давления организмом как резкий удар. При этом скоростной напор создает значительное лобовое давление, приводящее к перемещению тела в пространстве. Сила воздействия ударной волны зависит от мощности взрыва, метеоусловий, расстояния, местонахождения и положения человека и характеризуется различными травмами.
Повреждения различной степени и поражение людей при взрыве на ПВОО происходят как от прямого воздействия ударной волны, так и косвенно – от обломков. Люди могут получать при этом различные травмы: тяжелые (сильная контузия, потеря сознания, многочисленные переломы костей), средние (вывихи конечностей, контузия головного мозга, повреждения органов слуха), легкие (быстропроходящие функциональные нарушения). Радиус поражения обломками может превышать радиус непосредственного поражения ударной волной.
Ударная волна способна полностью разрушить как промышленные, так и жилые здания. При полном разрушении рушатся все элементы здания, при сильном разрушении несущие конструкции и перекрытия верхних этажей. Восстановление зданий в этих случаях невозможно. При средних и слабых разрушениях здания можно восстановить.
Пожары, возникающие в результате взрывов, приводят к ожогам, а в процессе горения пластмасс и синтетических материалов образуются ХОВ различной концентрации, соединения цианидов, фосгена, сероводорода и др. Людей на пожарах поражает чаще всего окись углерода – его однопроцентное содержание в воздухе приводит к мгновенной потере сознания и смерти.
Задымление, затрудняющее ориентацию и сильный морально-психологический эффект тоже являются поражающими факторами пожара. Загрязняются воздушный и водный бассейны, значительные территории местности, происходят заболевания и гибель людей, животных и растений. Аварии на ПВОО приводят к тяжелым экономическим и социальным последствиям.
5.Сегодня любой вид транспорта представляет потенциальную опасность. Технический прогресс одновременно с комфортом и скоростью передвижения принес и значительную степень тревоги.
Особенность современного транспорта – его большая насыщенность энергетикой. Самые электроемкие виды транспортных средств – железнодорожный транспорт, метрополитен, троллейбусы, трамваи.
Основные причины аварий и катастроф на железнодорожном транспорте - неисправности пути, подвижного состава, средств сигнализации, централизации и блокировки, ошибки диспетчеров, невнимательность и халатность машинистов. По железной дороге перевозят опасные грузы: топливо, нефтепродукты, химикаты, радиоактивные отходы.
Чаще всего происходит сход подвижного состава с рельсов, столкновения, наезды на препятствия на переездах, пожары и взрывы непосредственно в вагонах.
Одной из основных проблем современности стало обеспечение безопасности движения на автомобильном транспорте. Городской автотранспорт – наиболее многочисленный и аварийный. Статистика показывает, что на месте происшествия погибает около 65% от общего количества жертв аварий, причем больше половины из них погибает внутри автомобиля. За последние 5 лет в России в дорожно-транспортных происшествиях (ДТП) пострадало свыше 1,2 млн. человек, погибли свыше 182 тыс., многие стали инвалидами.
Около 75% всех ДТП происходят из-за нарушения водителями Правил дорожного движения. Многие из них плохо подготовлены, не имеют прав на управление автомобилем, а некоторые просто умышленно пренебрегают ПДД. Наиболее опасные нарушения – управление автомобилем в нетрезвом виде, превышение скорости, выезд на полосу встречного движения. Особенностью ДТП является то, что большинство раненых (около 80%) погибают в ближайшие 3 часа, поскольку кровопотеря так велика, что даже блестящая операция не может спасти больного. Первая доврачебная помощь оказывается зачастую неумело: работники ГИБДД имеют низкий уровень медицинской подготовки, население и водители тоже подготовлены недостаточно, аптечки в автомобилях, как правило, не укомплектованы. Все эти причины приводят к тому, что в России смертность от ДТП в 15 раз выше, чем в мире.
Несмотря на принимаемые меры, не уменьшается количество аварий и катастроф на воздушном транспорте. К тяжелым последствиям приводят разрушения отдельных конструкций самолета, отказ двигателей, нарушение работы системы управления, электропитания, связи, пилотирования, поставка неисправных запасных частей, перебои в жизнеобеспечении экипажа и пассажиров.
Большинство крупных аварий и катастроф на судах происходит под воздействием урагана, штормов, туманов, льдов, а также по вине людей – капитанов, лоцманов и членов экипажа. Многие аварии происходят из-за ошибок при проектировании и строительстве судов. Половина из них является следствием неумелой эксплуатации (столкновения и опрокидывание судов, посадка на мель, взрывы и пожары на борту, неправильное расположение грузов и плохое крепление и т.д.).
К работам по ликвидации последствий аварий, катастроф и спасению утопающих привлекаются все члены экипажа, при необходимости капитан может обратиться и к другим лицам, находящимся на судне. Руководит всеми работами капитан как начальник ГО. Основные задачи: спасение людей, терпящих бедствие, борьба за плавучесть корабля, ликвидация пробоин, пожара.