
- •Глава 1. Безопасность и риск 6
- •Глава 1. Безопасность и риск Введение
- •1.1. Основные определения и понятия в оценке экологического риска
- •1.2. Классификация рисков
- •1.3. Уровни риска, обусловленные разными опасностями
- •1.4. Уровни индивидуального риска
- •1.5. Профессиональный риск
- •1.6. Оценка риска с учётом ущерба
- •1.7. Концепция и критерии приемлемости риска
- •1.7.1. Экономические факторы приемлемости риска
- •1.7.2. Социальные факторы
- •1.7.3. Психологические факторы
- •1.8. Количественные оценки рисков
- •Глава 2. Оценка опасностей и риска аварий техногенных систем Введение
- •2.1. Опасность и источники опасности в сфере природопользования и экологии
- •2.2. Техногенные аварии и катастрофы
- •2.3. Медленные техногенные воздействия
- •2.4. Источники экологической опасности
- •2.5. Технические и техногенные системы
- •2.6. Факторы техногенной опасности и анализ опасностей
- •2.6.1. Факторы техногенной опасности
- •2.6.2. Предварительный анализ опасностей (Стадия I) (Хенли э.Дж., Кумамото х., 1984)
- •2.6.3. Выявление последовательности опасных ситуаций (Стадия II) (Хенли э.Дж, Кумамото х., 1984)
- •2.6.4. Анализ последствий (Стадия III) (Хенли э.Дж., Кумамото х., 1984)
- •2.7. Построение дерева отказов
- •2.8. Основные символы, используемые при построении дерева отказов
- •2.8.1. Символы событий
- •2.8.2. Логические символы
- •2.8.3. Понятия, используемые при описании метода дерева отказов
- •2.9. Общая методология построения дерева отказов
- •2.10. Построение дерева отказов при помощи таблиц решений
- •2.11. Логический анализ деревьев отказов
- •2.11.1. Аппарат логического анализа
- •2.11.2. Преобразование логических выражений методом карт
- •2.11.3. Упрощение выражений с помощью карт
- •2.12.2. Теоремы сложения вероятностей
- •2.12.3. Теорема умножения вероятностей
- •2.12.4. Формула полной вероятности
- •2.12.5. Теорема Бейеса
- •2.12.6. Надёжность
- •2.12.7. Человеческий фактор в надёжности техногенных систем
- •2.12.7.1. Психофизиологические характеристики человека
- •2.12.7.2. Влияние факторов внешней среды и условий труда на состояние человека
- •2.12.7.3. Показатели надёжности оператора
- •2.12.8. Определение коэффициентов готовности
- •2.12.9. Количественный анализ затраты/выгода с использованием деревьев отказов
- •2.13. Техногенные аварии, возникающие при работе с радиоизотопными устройствами
- •2.13.1. Радиоизотопные устройства
- •2.13.2. Опасные и вредные производственные факторы при работе с радиоизотопными устройствами
- •2.13.3. Методы анализа причин и последствий радиационных аварий
- •2.13.4. Логические деревья отказов радиоизотопных устройств и вычисление величины риска радиационных аварий
- •Контрольные вопросы и задачи
- •Литература
- •Термины и определения
2.2. Техногенные аварии и катастрофы
Аварийные и катастрофические ситуации в техногенной сфере на потенциально опасных объектах можно объединить по следующим типам:
1 – режимные (возникают при штатном функционировании потенциально опасных объектов, последствия от них предсказуемые, защищённость от них высокая);
2 – проектные (возникают при выходе за пределы штатных режимов с предсказуемыми и приемлемыми последствиями, защищённость от них достаточная);
3 – запроектные (возникают при необратимых повреждениях важных элементов с высоким ущербом и жертвами; степень защищённости от них недостаточная, с необходимостью проведения восстановительных работ);
4 – гипотетические (могут возникать при вариантах, не предсказанных заранее и сценариях развития с максимально возможными ущербом и жертвами; защищённость от них низкая, прямому восстановлению объекты не подлежат).
При техногенных авариях и катастрофах возникают как отдельные, так и комбинированные поражающие факторы: радиационное излучение, химически опасные вещества, бактериологическое заражение, взрывные и ударные волны, тепловое излучение, механические повреждения, электромагнитные излучения. Эти поражающие факторы воздействуют на людей, объекты и окружающую среду.
Большую экологическую опасность представляют техногенные катастрофы, которые сопровождаются выбросом вредных химических и радиоактивных материалов в окружающую среду. В таблице 2.1 приведены примеры наиболее крупных техногенных катастроф ХХ века, которые представляют только часть значительных промышленных аварий.
Самая крупная химическая авария произошла в 1984 г. в индийском городе Бхопале. Взрыв на предприятии американской компании «Юнион карбайд» выбросил в атмосферу несколько десятков тонн метилизоционата – сильного яда многостороннего действия. В первые же часы после взрыва погибло большое число людей, тысячи людей ослепли. Всего катастрофа в Бхопале унесла более 5 тыс. человеческих жизней, пострадало не менее четверти населения 750-тысячного города.
Крупнейшая радиационная катастрофа, произошедшая в 1986 на Чернобыльской атомной электростанции, еще долго будет напоминать миру о ядерной угрозе, заставляя искать альтернативные источники энергии.
Таблица 2.1
Перечень наиболее крупных техногенных катастроф ХХ и начала XXI столетий
№ п/п |
Место и дата катастрофы |
Характер катастрофы |
Погибло человек |
Пострадало человек |
Нанесенный ущерб
|
1 |
г. Кыштым, СССР, 1957 |
Взрыв емкости с радиоактивными отходами |
Сведения скрыты |
Сведения скрыты |
Выброс радионуклидов 2 млн. КИ , переселены 10 тысяч жителей из 19-ти населенных пунктов |
2 |
г. Чернобыль, СССР, 26.04.1986 |
Взрыв ядерного реактора АЭС, пожар |
531 |
244 |
Эвакуировано 112000 людей. Радиоактивное загрязнение территории около 100 тыс. км2 (около 3.5 млрд. $ США) |
3 |
Башкирия, СССР, 03.06.1989 |
Утечка газа, взрыв газопровода, приведший к железнодорожной катастрофе |
800 |
– |
Разрушено 350 метров железнодорожного пути и участок газопровода |
4 |
Норвежское море, 9 августа 1999 |
Гибель атомной подводной лодки «Курск» |
116 |
– |
???? |
Аварии могут происходить в силу самых разнообразных причин, среди которых могут быть и ошибки персонала, и технические неисправности, и ошибки, допущенные при проектировании, и отказ тех или иных механизмов и устройств, и внешнее воздействие природных сил и многих других факторов. Все представленные в табл. 2.1 аварии имеют общий признак – они представляли собой неконтролируемые события, ставшие причиной смерти и травм большого числа людей и приведшие к большим экономическим потерям и загрязнению окружающей среды. При оценке масштабов техногенных аварий и катастроф за основу могут приниматься различные показатели: количество погибших; общее число пострадавших; экономические потери; ущерб окружающей среде; и др. Анализ произошедших аварий позволяет также оценить в ретроспективном плане риск для населения и экологический риск, что полезно для предотвращения подобных событий в будущем.
Несмотря на существенное снижение объема производства в 90-е годы, число крупных промышленных аварий в России растет. В 1995 г. крупные чрезвычайные ситуации (ЧС) природного и техногенного характера возникали на территории РФ около 1500 раз, при этом серьезно пострадали – получили травмы, увечья и заболевания – 50 тыс. человек, в том числе более 4400 человек погибло. В эту статистику не входят многочисленные дорожно-транспортные происшествия, производственные травмы, несчастные случаи в быту.
Наибольшее число ЧС техногенного характера приходится на пожары, взрывы и транспортные аварии. Многие из них сопровождаются выбросами загрязнителей в окружающую среду и поэтому представляют значительную экологическую угрозу. «За последнее пятилетие двадцатого века в Российской Федерации произошло более 1 млн. 400 тыс. пожаров, в результате которых погибло около 73 тысяч человек и общие потери от огня превысили 52 млрд. рублей», пишет зам. министра РФ по делам гражданской обороны, чрезвычайных ситуаций и ликвидациям последствий стихийных бедствий (МЧС) генерал-полковник Е.А. Серебренников в предисловии к интереснейшей книге П.С. Савельева «Пожары – катастрофы» (Савельев П.С., 2003). Автор приводит описание огромного количества пожаров во всех станах мира на протяжении многих веков, например, Москва почти полностью сгорала несколько раз. Так, 3 мая 1331 года полностью сгорает весь Кремль, 13 июля 1337 года очередной пожар уничтожает почти всю Москву, 31 мая 1343 года опять полностью сгорел весь город. Самый большой пожар в Москве начался 2 сентября 1812 года, когда в неё вступила французская армия во главе с Наполеоном и жители Москвы, из патриотических побуждений начали поджигать столицу. В этом пожаре погибли прекраснейшие дворцы, бесчисленные шедевры живописи, ценнейшие библиотеки, которым в то время не было равных в мире.
В наше время большие пожары продолжают уничтожать материальные ценности во всем мире. Горят гостиницы, жилые дома, супермаркеты, предприятия, морские и речные суда, горят леса в России, Франции, Испании, Америке и других странах. Не безынтересные данные автор приводит о причинах возникновения пожаров. В табл. 2.2 приведены данные о причинах пожаров.
Таблица 2.2
Причины пожаров
Причины пожаров |
Англия |
США |
Франция |
Курение |
40 |
33 |
21 |
Применение электричества |
20 |
21 |
36 |
Поджёг |
37 |
17 |
3 |
Другие причины |
3 |
29 |
40 |
Как видим, приведенные данные характеризуются большим сходством. Расхождение данных объясняется отсутствием пожарной криминалистики во многих странах. На первом месте стоят курение и применение электричества. А это снова относится к области человеческого фактора. Причиной многих пожаров во всём мире в наши дни являются террористические акты.
По данным Федерального аналитического центра Минприроды РФ техногенные аварии и катастрофы с экологическими последствиями составляют 15-20% от общего числа чрезвычайных ситуаций. В основном это аварии на магистральных трубопроводах и железнодорожном транспорте, химические аварии с выбросом вредных продуктов, взрывы метана на угольных шахтах. По территории РФ проложено более 200 тыс. км магистральных продуктопроводов, 359 тыс. промысловых трубопроводов, действует 800 компрессорных и нефтеперекачивающих станций. Значительная часть трубопроводов физически устарела. В 1991-1995 гг. на промысловых нефтепроводах регистрировалось в среднем за год 20 тыс. аварий различных категорий, что приводило к загрязнению почв, естественных водоёмов и потерям около 1 млн. тонн нефти. Из крупных аварий этого рода можно выделить порывы нефтепроводов в Башкортостане, Республике Коми, Самарской и Саратовской областях. Значительный ущерб окружающей среде наносят открытые фонтаны с выбросом нефти и газа и многочисленные факелы попутного газа.
Высок уровень аварийности на железнодорожном транспорте. В 1994 г. произошло 12 крушений и аварий поездов с опасными грузами. В результате этих аварий в окружающую среду поступило около 1000 т нефтепродуктов, 200 т кислот, 100 т ядовитых химических веществ.
К основным причинам роста аварийности в промышленности и на транспорте относятся: изношенность и старение основных фондов, предельная выработка ресурса оборудования, снижение технологической и производственной дисциплины, отсталость и несоответствие современным требованиям применяемых технологий отсутствие необходимой нормативной базы, несовершенство действующей системы предупреждения ЧС и управления безопасностью.