Потенциально опасные объекты. Оценка источников техногенной опасности

Анализ чрезвычайных ситуаций техногенного характера показывает, что значительная доля их, особенно таких, которые приводят к поражению людей и большим материальным потерям, возника­ет в результате аварий и катастроф на промышленных объектах.

Для облегчения работы по определению и осуществлению мер по предупреждению возникно­вения чрезвычайных ситуаций, уменьшению тяжести их последствий и создания условий для их лик­видации важно систематизировать объекты по признаку, наиболее влияющему на возникновение ЧС на этих объектах. Этим признаком является опасность, которая в случае производственной аварии на данном объекте: выброса в окружающую среду вредных веществ (РВ, СДЯВ, БОВ), взрыва, пожара, катастрофического затопления.

Объект экономики или иного назначения, при аварии на котором может произойти гибель лю­лек, сельскохозяйственных животных и растений, возникнуть угроза здоровью людей либо будет нанесен ущерб народному хозяйству и окружающей природной среде называется потенциально опасным объектом.

По своей потенциальной опасности объекты экономики подразделяются на четыре группы:

первая - химически опасные объекты (ХОО);

вторая - радиационно-опасные объекты (РОО);

третья - пожаро- и взрывоопасные объекты (ПВО);

четвертая - гидродинамически опасные объекты (ГДОО).

В настоящее время только крупных предприятий, представляющих опасность регионального или даже глобального характера, на территории России насчитывается более 2 тысяч. В основном это химически опасные объекты.

Химически опасные объекты (ХОО) - это объект, при аварии на котором или разрушении кото­рого может произойти поражение людей, с/х животных и растений, либо химическое заражение ок­ружающей природной среды опасными химическими веществами в концентрациях или количествах, превышающий естественный уровень их содержания в среде.

Главный поражающий фактор при аварии на ХОО - химическое заражение приземного слоя ат­мосферы; вместе с тем возможно заражение водных источников, почвы, растительности. Эти аварии нередко сопровождаются пожарами и взрывами.

Если в городе, районе, области имеются ХОО, то данная административно-территориальная единица (ATE) также может быть отнесена к химически опасной. Критерии характеризующие сте­пень такой опасности, определены в следующих нормативных документах.

Для объектов - это количество, для ATE - доля (%) населения, которое может оказаться в зоне возможного заражения.

По масштабу распространения поражающих факторов аварии на ХОО подразделяют на:

* локальные (частные) - если она не выходит за границу его санитарно-защитной зоны;

* местные - охватывает также отдельные участки близлежащей жилой застройки;

* региональные - когда в нее попадают обширные территории города, района, области с высо­кой плотностью населения;

* глобальные - полное разрушение крупного химического объекта.

Типовые ХОО, использующие наиболее распространенные СДЯВ - хлор и аммиак:

* станции водоочистки;

* холодильные установки;

* предприятия химической, нефтехимической оборонной промышленности;

* железнодорожные цистерны со СДЯВ, продуктопроводы, газопроводы.

Радиационно-опасные объекты (РОО) - любой объект, в т.ч. ядерный реактор, завод, исполь­зующий ядерное топливо или перерабатывающий ядерный материал, а также место хранения ядер­ного материала и транспортное средство, перевозящее ядерный материал или источник ионизирующего излучения, при аварии на которых или разрушении которых может произойти облу­чение или радиоактивное загрязнение людей, с/х животных и растений, а также окружающей при­родной среды.

К типовым РОО относятся:

* атомные станции;

*предприятия по переработке отработанного ядерного топлива и захоронению р/а отходов;

* предприятия по изготовлению ядерного топлива;

* научно-исследовательские и проектные организации, имеющие ядерные установки и стенды;

* транспортные ядерные энергетические установки;

* военные объекты.

Потенциальная опасность РОО определяется количеством р/а веществ, которое может посту­пить в окружающую среду в результате аварии на РОО. А это в свою очередь зависит от мощности ядерной установки. Наибольшую опасность представляют АС и НИИ с ядерными установками и стендами. Аварии на них классифицируются как по возможным масштабам последствий: локальная, местная, общая, региональная, глобальная, так и по нормам эксплуатации (проектные, проектные с наибольшими последствиями, запроектные).

1 Пожаро-взрывоопасный объект (ПBOO) - это объект, на котором производятся, хранятся, ис­пользуются или транспортируются продукты и вещества, приобретающие при определенных услови­ях (авариях, инициировании) способность к возгоранию (взрыву).

По своей потенциальной опасности эти объекты подразделяются на 5 категорий:

А - объекты нефтяной, газовой, нефтеперерабатывающей, химической, нефтехимической промышленности, склады нефтепродуктов;

Б - производства угольной пыли, древесной муки, сахарной пудры, синт. каучука;

В - лесопильные, деревообрабатывающие, столярные и т.п. цеха, склады масла;

Г - металлургические производства, термические цеха, котельные;

Д - объекты переработки и хранения несгораемых материалов в холодном виде.

Особенно опасные объекты категорий А, Б и В.

Пожары и взрывы приводят к разрушению зданий и сооружений вследствие сгорания или де­формации их элементов, оборудования, возникновении воздушной ударной волны (при взрыве), об­разованию облаков ТВС и ГВС, токсических веществ, взрыву трубопроводов и сосудов с перегретой жидкостью.

Гидродинамический опасный объект (ГДОО) - это гидротехническое сооружение или естест­венное образование, создающее разницу уровней воды до и после этого объекта.

К гидротехническиопасным объектам относятся: естественные плотины и гидротехнические сооружения напорного фронта. При их прорыве появляется волна прорыва, обладающая большой разрушительной силой и образуются обширные зоны затопления.

Типовые ГДОО:

- плотины; - напорные бассейны ГЭС и ТЭС;

- подпорные стены; - водоприемники.
Критерии потенциальной опасности ГДОО:

1. Сооружения ГЭС и ТЭС ( по электрической мощности):

* 1 класс - мощность 1,5 млн. квт. и более;

* 2-4 класс -/- до 1,5 млн. квт.

2. Сооружения мелиоративных систем при площади орошения или осушения (тысяч Га): 1 класс - > 300; 2 класс -100-300; 3 класс - 50-100; 4 класс - < 50.

Идентификация, т.е. установление степени опасности объектов включает:

*первичное (начальное) определение степени опасности объекта экономики, основанное на анализе возможных видов ущерба, наносимого человеку и окружающей среде;

*выделение приоритетных для последующего анализа объектов.

При проведении идентификации учитывается две категории опасностей

*опасности, возникающие в процессе нормальной эксплуатации объекта;

*опасности аварийной природы, в т.ч. нештатные ситуации, при которых имеет место значи­тельное повышение уровня риска.

Процедура начального определения степени опасности объекта реализуется с помощью состав­ляемой таблицы, характеризующей возможный ущерб от функционирования объекта, а также ин­формации о количестве вредных веществ и материалов, которые производятся, перерабатываются, хранятся на объекте или транспортируются.

Качественная оценка возможных видов ущерба от функционирования опасных объектов экономики

Таблица заполняется с привлечением экспертов. В графе соответств. Ущербов (видов его) запи­сываются утверждения (ответы): "Да", "Нет", "Возможно" в зависимости от оценки экспертов. Виды возможного ущерба,. Приведенные в таблице, могут быть изменены и дополнены. Опасность объекта оценивается по трем категориям:

1) количеству утверждений "Да" и "Возможно" относящимся к тем или иным видам возможно­го техногенного воздействия (индексам опасности);

2) количеству производимых, перерабатываемых, транспортируемых или хранимых вредных материалов и веществ;

3) безопасному радиусу, характеризующему зону безопасности.

В качестве критериальных (пороговых) значений количеств вредных веществ, при повышении которых объект считается потенциально-опасным, могут быть приняты данные из Директивы Евро­пейского экономического сообщества (ЕЭС) по основным опасным веществам. Эти данные, а также размеры безопасных зон для объектов с опасными веществами даны в Зтоме "Руководства по анали­зу и управлению риском в промышленном регионе", Москва, ГКЧС РФ год.

Если количество вредных веществ равно или больше указанного, то применяется утверждение

"да".

Если количество веществ менее табличного, проводится дополнительный анализ опасности объекта по рассматриваемому признаку с целью у становления возможности принятия утверждения "возможно".

При этом используется упрощенная оценка опасности объектов, основанная на данных по поро­говым количествам трех классов веществ: горючих, взрывчатых и высокотоксичных.

Считается, что опасность объекта следует оценить меткой "возможно" если количество веществ на OIIX превышает:

a) горючих -10 кг.

b) взрывчатых - 1 кг.

c) для высокотоксичных веществ (ОВ и СДЯВ) дополнительная оценка порогового количества может быть произведена с помощью такой токсической характеристики вещества, как кон­центрация, при которой наблюдается поражения у 50 % реципиентов (ЛК 50).

Данные по пороговым количествам данного класса веществ, при которых возможно формиро­вание облака зараженного воздуха ЛК 50, приведены в Руководстве. При наличии на объекте высокотоксичных веществ в количествах, равных или превышающих эти данные, для объекта принимается метка "возможно".

При оценке опасности транспортных объектов меткой "Да" обозначаются все транспортные средства, перевозящие или передающие материалы специфических категорий: канцерогенные, мутагенные, тератогенные.

Оценка опасности объектов по критерию "Зона безопасности" производится с учетом их местоположения, характера окружающей среды, близости населенных пунктов и т.д.

По всем рассмотренным выше признакам, ОНХ получают соответствующие метки (да, возможно

нет). При наличии меток "да" или "возможно" по одному из признаков объект считается, в принципе, опасным и его необходимо принимать во внимание при проведении анализа. При большом количестве опасных объектов возникает необходимость выделения наиболее опасных из них. Для него выполняются следующие расчеты и оценки:

* вычисляется и анализируется дополнительный критерий (потенциальный индекс опасности смер­тельных поражений людей в ближайшем от объекта населенном пункте при аварийных ситуациях - ПИО);

* оценивается максимальное количество людей, подвергающихся поражающему воздействию, мас­штабы возможных разрушений и ухудшение качества окружающей среды при наиболее тяжелом варианте аварии;

* для условий нормальной регламентной работы объекта производится сравнительная оценка кон­центраций вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу и сбрасываемых в другие среды, с пре­дельно допустимыми уровнями загрязнений.

Для вычисления потенциального индекса опасности (ПИО) рекомендуются формулы:

а) для объектов с горючими материалами

ПИO = 10 * Q r/d

Q r - количество горючего материала ( вещества) на объекте,кг.

d - расстояние до ближайшего населенного пункта, гл.

б) для объектов со взрывчатыми веществами

ПИО = 100 * Q _ВВ / d

q _BB - количество ВВ на ОНХ, кг,

d - в прежнем состоянии, м,

в) для объектов с высокотоксичными веществами

ПИО = 1000 * Q _T /Q _TПd

Q т - количество высокотоксичного вещества объекте, кг.

Q тп - пороговое количество этого вещества, которое формирует облако зараженного воздуха с концентрациями ЛК 50, кг.

d - в прежнем обозначении, м.

В число самых опасных ОНХ включаются объекты, для которых ПИО > 1.

Как видим, анализ потенциальной опасности объектов при авариях, катастрофах и стихийных бедствиях (т.е. в чрезвычайных ситуациях) предполагает проведение процедуры оценки риска, кото­рая включает в себя определение численных значений вероятности реализации этих событий, по­строение сценариев развития ЧС и оценку на этой основе возможных последствий.

Процедура оценки риска затруднена необходимостью проведения большого количества слож­ных расчетов и отсутствием в настоящее время достоверных исходных данных.

В этой связи возникает потребность иметь простые расчетные соотношения, позволяющие опе­ративно проводить оценку потенциальной опасности объектов экономики при авариях, катастрофах, стихийных бедствиях.

Такая методика определения потенциальной опасности объектов была разработана сотрудни­ками штаба ГО СССР, научно-техническим комитетом ГО СССР но результатам научно-исследовательских работ и предназначена для органов гражданской обороны.

Методика предназначена для оперативной оценки потенциальной опасности объектов экономи­ки при авариях, катастрофах и стихийных бедствиях, на основе учета образующихся в этих случаях полей поражающих факторов и последствий их воздействия на людей,

Опасность объекта характеризуется максимальной потенциальной угрозой, создаваемой мас­сой находящихся на объекте опасных веществ.

Под опасным веществом понимается такое вещество, определенное количество которого способно инициировать явления или процессы, поражающие людей, наносящие ущерб основным произ­водственным фондам или окружающей среде.

В качестве опасных веществ в Методике рассматриваются:

a) взрывчатые вещества (ВВ);

b) сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ);

c) топливовоздушные смеси (вещества, способные образовывать в ЧС взрывоопасные облака -ожиженные нефтяные или природные газы).

В качестве меры опасности объекта с пожаро-взрывоопасными производствами принимается количество несчастных случаев со смертельным исходом в результате инцидента, вызванного чрез­вычайным событием.

Пороговый уровень смертности - 10 погибших при инциденте - принимается в качестве крите­рия опасности ОПХ. (Данный критерий опасности является общепринятым за рубежом и введен В. Маршалом " основные опасности химического производства". М. Мир, 1989 г.)

Под потенциально опасным объектом понимается такой объект, ЧС на котором приведет к ги­бели не менее 10 человек (из числа персонала объекта или населения) или границы зон действия по­ражающих факторов при ЧС выходя] за территорию объекта или территорию его санитарно-защитной зоны.

В качестве основных поражающих факторов на объектах с пожаро-взрывоопасными производ­ствами рассматриваются:

*воздушная ударная волна (ВУВ) взрывов ВВ;

*воздушная ударная волна взрывов ТВС;

*токсическое действие СДЯВ, находящихся на объекте или образующихся в ходе неконтроли­руемых химических реакций в процессе инцидента.

В качестве нормированных показателей поражающей опасности объекта приняты:

*удельная смертность (число погибших в результате инцидента, отнесенное к количеству опас­ного вещества, т/чел.);

*радиус поражения (радиус круга с центром в точке реализации инцидента).

Для ВУВ взрывов ВВ, облаков ТВС в качестве границы радиуса смертельного поражения при­нимается избыточное давление, приводящее к гибели человека.

Для токсического действия СДЯВ в качестве границы радиуса смертельного поражения приня­та глубина зоны летательной концентрации СДЯВ.

Расчет радиуса поражения при инциденте проводится из предположения, что все направления реализации опасности равновероятны. При одновременной реализации на ОНХ нескольких инциден­тов, ожидаемое количество погибших определяется:

*в случае наложения зон действия поражающих факторов - по фактору наиболее опасному для человека;

*в случае раздельного положения зон действия поражающих факторов - как сумма погибших от каждого фактора.

Основные расчетные соотношения:

1. Взрыв конденсированных ВВ

a) число погибших при взрыве n _bb = Р * q_bb ^0,666

b) радиус смертельного поражения R _BB = 18,4 * q_bb ^0,333

n _bb - среднее число погибших, чел.

r _bb - радиус смертельного поражения при взрыве ВВ, м.

Р - плотность населения, тыс. чел./км²

q _bb - масса заряда ВВ, т.

Определение nbb и rbb можно осуществить также с помощью таблиц.

2. Взрыв облака топливовоздушной смеси

a) число погибших n _tbc = 3PQ _tbc ^0,666

b) радиус смертельного поражения r _tbc = 30 q _tbc ^0,333

q _tbc - масса прореагировавшей части облака ТВС, г. Для оценочных расчетов принимают:

- для облака образовавшегося при полном разрушении резервуара хранения (мгновенное разруше­ние qtbc = q (полная масса).

- для облака, образовавшегося в результате испарения разлития (при наличии в резервуаре пробоин, трещин и т.д.)

q _tbc = 50 % Q разлития

n _tbc и r _tbc можно определять также и по таблицам Методики. 3. Выброс сильнодействующих ядовитых веществ.

- число погибших при выбросе СДЯВ Nсдяв = М* Qсдяв, где:

М - средняя удельная смертность при воздействии данного СДЯВ,ч/т Qсдяв - масса выброса СДЯВ, т.

Численные значения М для промышленных опасных веществ берут в таблице Методики результаты анализа последствий ряда аварий и по Маршалу "Основные опасности химического производства", М. Мир, 1989 г.).

- в основу определения глубины определения опасной зоны при мгновенном или продолжительном выбросах СДЯВ положены результаты работ применительно к хлору.

При определении глубин зон для других СДЯВ используются коэффициенты перерасчета Кл и Кп:

L _Л = К _Л * L _Л^ХЛ

L _П = К _П * L _П^ХЛ

значения Кл и Кп для промышленных опасных веществ даны в таблицах (Приложение к Мето­дике).