БЖД для ФСА заочн / Лекции по БЖД / Чрезвычайные ситуации

7

ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ.

ПОВЫШЕНИЕ УСТОЙЧИВОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ

Чрезвычайная ситуация – внешне неожиданная, внезапно возникающая обстановка при промышленных авариях и катастрофах, стихийных и экологических бедствиях, характеризующаяся неопределенностью и сложностью принятия решений, значительным экономическим ущербом, человеческими жертвами и, вследствие этого, необходимостью крупных людских, материальных и временных затрат на проведение эвакуационно-спасательных работ и ликвидацию последствий аварий и катастроф.

ЧС мирного времени классифицируются следующим образом:

ЧС

Сфера возникновения Ведомственная Масштаб воз-

принадлежность можных по-

следствий

Техногенные Природные Эколо- Строитель- Частные

(аварии и (стихий- гиче- ство

катастрофы) ные бед- ские Объектовые

ствия) Промышлен-

ность Местные

На химически Геологические

опасных явления Жилищная и Региональ-

объектах коммуналь- ные

Метеорологиче- но-бытовая

На радиаци- ские явления сфера Глобальные

онно опас-

ных объектах Гидрологические Транспорт

явления

На пожаро- Сельское и

взрывоопас- Морские гидро- лесное хо-

ных объектах метеорологиче- зяйство

ские явления

На гидроди-

намических Массовые забо-

объектах левания

Чрезвычайная ситуация (ЧС) обычно характеризуется угрозой для жизни или нормальной жизнедеятельности большого числа людей, а также массовыми людскими потерями и разрушением материальных ценностей за короткий период времени.

2

То или иное событие техногенного или природного характера относится к категории «ЧС» при наличии следующих последствий:

а) число пострадавших – от 10-15 человек, погибших – от 2-4 человек;

б) групповые заболевания опасными инфекциями – от 50 человек;

в) заболевания с невыясненной этиологией – от 20 человек;

г) лихорадочные заболевания невыясненной этиологии – от 15 человек;

д) превышение среднестатистического уровня смертности или заболеваемости в 3 и более раза.

АВАРИИ И КАТАСТРОФЫ

Аварии на химически опасных объектах чаще всего являются результатом взрыва или пожара, вызывающего разрушение технологических сетей, инженерных сооружений. При этом, как правило, происходит заражение территории сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ), массовое поражение людей, животных и растений.

Причиной массового поражения людей может стать и повреждение или разрушение емкостей при хранении, транспортировке или переработке ядовитых веществ.

В химических отраслях промышленности аварии делятся на 2 категории.

К первой относятся те, которые произошли в результате взрывов и вызвали разрушение технологических сетей и инженерных сооружений. Производство при этом полностью или частично прекращено.

Ко второй категории – аварии, при которых повреждено основное или вспомогательное оборудование. Выпуск продукции также полностью или частично приостановлен.

Аварии на химически опасных объектах классифицируются по степени их опасности:

1. частная – авария, в результате которой вообще не было выброса СДЯВ или он был незначительным (зараженная территория ограничена масштабами объекта);

2. объектовая – авария, связанная с утечкой СДЯВ из технологического оборудования (зараженная территория не превышает размеров санитарно-защитной зоны вокруг предприятия);

3. местная – авария, характеризующаяся разрушением большой емкости или склада СДЯВ. Облако ядовитых веществ достигает жилых кварталов. Необходима эвакуация населения из близлежащих домов;

4. региональная – авария со значительным выбросом СДЯВ. Их облако распространяется в глубь жилых кварталов;

5. глобальная – авария на крупном объекте с полным разрушением всех хранилищ СДЯВ. Принимаются экстренные меры по защите людей на значительной территории.

При авариях на радиационно-опасных объектах происходит выброс радиоактивных продуктов, поражающих людей, животных, растения. Аварии на данных объектах оцениваются по масштабам и размерам последствий и подразделяются на локальные, местные и общие.

При локальной аварии последствия не выходят за пределы здания или сооружения. В аварийном здании создается повышенный уровень внешнего излучения, радиоактивного загрязнения воздуха в рабочих помещениях, наружных поверхностей оборудования.

Последствия местной аварии ограничены зданием, территорией АЭС или санитарно-защитной зоны. Здесь возможно опасное облучение персонала. Концентрация радиоактивных веществ в воздухе, уровень радиоактивного загрязнения внутри помещений и на территории превышает допустимые нормы.

При общей аварии радиоактивные продукты, выброшенные из реактора, распространяются за пределы санитарно-защитной зоны, возможно облучение населения и радиоактивное загрязнение окружающей среды.

Общие аварии могут перерасти в региональные и глобальные.

Аварии на пожаро-взрывоопасных объектах (нефтеперерабатывающих заводах, трубопроводах и складах нефтепродуктов, цехах приготовления и транспортирования угольной пыли, деревообрабатывающих производствах и т.д.) сопровождаются возникновением следующих поражающих факторов:

а) воздушная ударная волна в результате взрыва;

б) тепловое излучение в результате окислительных процессов при пожаре;

в) осколочные поля, создаваемые летящими обломками технологического оборудования;

г) токсичные вещества, применяемые в технологическом процессе или возникающие в ходе аварии.

Пожары на крупных предприятиях и в населенных пунктах подразделяются на 3 вида:

1 – отдельный (в здании или сооружении);

2 – массовый (совокупность отдельных пожаров, охвативших более 25% зданий);

4

3 – огненный шторм (особый вид устойчивого пожара, охватившего в городе более 90% зданий).

Аварии на гидродинамических объектах – это прорывы плотин, дамб и других гидросооружений в результате землетрясения, урагана, обвала, оползня, паводка, из-за конструктивных дефектов, нарушения правил эксплуатации.

При прорыве плотины или дамбы образуется так называемый «проран», от размеров которого зависят объем и скорость падения волны прорыва из верхнего бьефа в нижний. Параметры волны прорыва зависят от гидрологических и топографических условий реки.

В равнинных районах скорость движения волны прорыва 3…25 км/ч, в предгорных и горных – до 100 км/ч.

По мере движения высота и скорость волны прорыва непрерывно уменьшаются.

СТИХИЙНЫЕ БЕДСТВИЯ

К стихийным бедствиям, связанным с геологическими природными явлениями, относят землетрясения, извержения вулканов, оползни, обвалы, просадки земной поверхности.

Землетрясения занимают, по данным ЮНЕСКО, первое место по причиняемому экономическому ущербу и одно из первых мест по числу жертв.

В зависимости от интенсивности колебаний грунта на поверхности земли землетрясения подразделяются на:

а) слабые (1 – 3 балла);

б) умеренные (4 балла);

в) довольно сильные (5 баллов);

г) сильные (6 баллов);

д) очень сильные (7 баллов);

е) разрушительные (8 баллов);

ж) катастрофические (11 баллов);

з) сильно катастрофические (12 баллов).

К большим разрушениям и жертвам приводят землетрясения силой 6 баллов и выше.

На территории Восточной Европы ощущаются не только отголоски тектонических дальних землетрясений, но случаются и различного происхождения местные сотрясения земной поверхности, которые подразделяются на:

5

1. оползневые (в результате внезапно возникающих оползней, например, в Крыму в 1933г.);

2. провально-карстовые (связанные с карстовыми провалами в результате вымывания карстовых пород, например, землетрясение в г.Кунгуре в 1915 г.);

3. взрывные (связаны с взрывами без воспламенения (гидравлическими ударами) или с взрывами с воспламенением);

4. грозовые (связанные с атмосферной грозовой деятельностью, например, в г.Соликамске Пермской губернии в 1855 г.);

5. метеоритные (или импактные, например, в г.Перми в 1877 г.);

6. морозобойные (связанные с низкими температурами и сопровождающиеся растрескиванием земной поверхности).

Участки, подверженные вышеуказанным воздействиям, имеют размеры в поперечнике до нескольких километров. Сила сотрясений – до 5 баллов.

Извержения вулканов возникают в результате вулканической деятельности в глубинах Земли. В отдельных ее пространствах на глубине 10…30 км накапливаются расплавленные горные породы (магма), которая по трещинам устремляется к поверхности и изливается наружу.

По степени активности вулканы подразделяют на действующие, дремлющие и потухшие.

Оползень – скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под действием силы тяжести. Оползни могут происходить (чаще всего весной и летом) на всех склонах, начиная с крутизны 19⁰, а иногда и меньшей.

Случаются оползни и на берегах крупных рек Восточной Сибири, в европейской части России, в Средней Азии.

По скорости движения оползни подразделяются на:

• исключительно быстрые (3 м/с);

• очень быстрые (0,3 м/мин);

• быстрые (1,5 м/сутки);

• умеренные (1,5 м/месяц);

• очень медленные (1,5 м/год);

• исключительно медленные (0,06 м/год).

По мощности процесса и количеству вовлекаемых горных пород они делятся на:

• малые (до 10 тыс. м³);

• средние (11 – 100 тыс. м³);

• крупные (101 – 1000 тыс. м³);

• очень крупные (свыше 1000 тыс. м³).

6

Обвал и просадка земной поверхности возможны не только

вследствие землетрясений, оползней, проливных дождей и вымывания карстовых пород, но и в результате хозяйственной деятельности человека, особенно в районах разработки полезных ископаемых.

К стихийным бедствиям, связанным с метеорологическими природными явлениями, относят ураганы и бури, смерчи, сильные снегопады и метели, заморозки, природные пожары и т.п.

Ураган – продолжительный ветер большой разрушительной силы. Его скорость может быть более 32 м/с.

Буря – ветер, скорость которого составляет 15–20 м/с.

Ураган или буря могут длиться от нескольких часов до нескольких суток. Ширина зоны ветров – от десятков до сотен километров.

Смерч – восходящий вихрь из чрезвычайно быстро вращающегося в виде воронки воздуха, в котором присутствуют влага, песок, пыль и другие взвеси. Он поднимает в воздух и переносит на сотни метров животных, людей, автомобили, небольшие дома, срывает крыши, вырывает с корнем деревья.

Средняя скорость перемещения – 50…60 км/ч, ширина – 350…400 м, высота – до 1500 м.

Смерчи подразделяются на плотные и расплывчатые. В России преобладают первые.

Снежная буря (пурга, буран, метель) возникает под воздействием ураганных и штормовых ветров в зимних условиях. Характеризуется перемещением с большой скоростью по воздуху огромных масс снега. Может длиться несколько суток.

Лесной пожар – это неконтролируемое горение растительности, стихийное распространение огня по лесу. В зависимости от характера загорания и состава леса пожары подразделяются на:

а) низовые;

б) верховые;

в) почвенные.

По площади, охваченной огнем, лесные пожары классифицируются следующим образом:

1-й класс – загорание, огнем охвачено 0,1…0,2 га;

2-й класс – малый пожар, 0,2…2,0 га;

3-й класс – небольшой, 2,1…20 га;

4-й класс – средний, 21…200 га;

5-й класс – крупный, 201…2000 га;

6-й класс – катастрофический, более 2000 га.

Средняя продолжительность крупных лесных пожаров 10-15 суток. Выгоревшая площадь обычно достигает 450-500 га, периметр – 8…6 км.

7

К стихийным бедствиям, связанным с гидрологическими природными явлениями, относятся наводнения, сели и снежные лавины.

Наводнение – это затопление водой местности, прилегающей к реке, озеру или водохранилищу.

По причинам возникновения наводнения делятся на группы:

1-я группа – сезонное таяние снега с максимальным стоком воды. Отличается длительным подъемом уровня воды в реке и называется половодьем;

2-я группа – наводнения, формируемые интенсивными дождями или таянием снега при зимних оттепелях. Характеризуется интенсивным и кратковременным подъемом уровня вода в реке и называется паводком;

3-я группа – наводнения, вызванные заторами льда в реке;

4-я группа – ветровые нагоны воды на озерах, водохранилищах и в морских устьях рек;

5-я группа – результат аварийного прорыва плотин.

Сель – стремительный поток смеси воды и обломков горных пород, внезапно возникающий в бассейне небольшой горной реки. Характеризуется резким подъемом уровня воды, волновым движением, кратковременностью действия (1-3 часа), разрушительным эффектом.

В зависимости от причин возникновения сели делятся на 7 типов:

1 – дождевой, самый массовый;

2 – снеговой, результат интенсивного таяния снегов в горах;

3 – ледниковый, следствие таяния ледников;

4 – вулканогенный; причина – извержение вулканов; отличается большой длиной пути и значительным объемом выносов;

5 – сейсмогенный, следствие землетрясений;

6 – лимногенный; образуется в результате прорыва естественных высокогорных озерных плотин;

7 – антропогенный; формируется в горах в результате длительной и нерациональной эксплуатации территории, на участках вырубленных лесов, деградированных лугов, размыва склонов и русел рек.

Снежная лавина – низвергающаяся со склонов гор под действием силы тяжести снежная масса. Образуется при большом накоплении снега на безлесных склонах гор крутизной от 15 до 50⁰. Размеры лавины характеризуются массой снега, вовлеченного в движение (от нескольких десятков до нескольких миллионов кубометров).

В зависимости от способов образования снежные лавины делятся на 4 класса:

1 – как результат метеорологических воздействий;

2 – следствие совокупности метеорологических факторов и процессов, происходящих внутри снежной толщи при таянии;

3 – результат процессов, происходящих внутри снежной толщи;

8

4 – следствие случайных явлений (землетрясений, деятельности человека).

По степени опасности снежные лавины подразделяются на опасные и особо опасные, по повторяемости – на систематические и спародические.

Стихийные бедствия, связанные с морскими гидрометеорологическими явлениями – это цунами, тайфуны и волнения океана.

Цунами – длинные волны, возникающие в результате подводных землетрясений (до 90% случаев), вулканических извержений и оползней на морском дне. При цунами волна движется со скоростью от 100 до 1000 км/ч. Высота крупных волн у побережья достигает 40 м.

Сила цунами определяется в баллах:

1 балл – очень слабые, без последствий;

2 балла – слабые; побережье немного затоплено;

3 балла – средние; побережье затоплено, слабые разрушения в портах;

4 балла – сильные; побережье затоплено, небольшие суда выброшены на берег, возможны человеческие жертвы;

5 баллов – очень сильные; побережье затоплено, крупные суда выброшены на берег, разрушены портовые сооружения, большие человеческие жертвы.

Тайфун – ураган огромной разрушительной силы, наблюдаемый в Юго-Восточной Азии и западной части Тихого океана.

К стихийным бедствиям, связанным с возникновением массовых заболеваний, относятся эпидемии, эпизоотии и эпифитотии.

Эпидемия – широкое распространение инфекционной болезни, при этом уровень заболевания людей гораздо выше обычно регистрируемого на данной территории. Все инфекционные болезни подразделяются на:

а) кишечные инфекции;

б) аэрозольные инфекции (дыхательных путей);

в) кровяные (трансиссивные) инфекции;

г) инфекции наружных покровов (контактные).

Эпизоотия – процесс возникновения и распространения инфекционных болезней среди животных при определенных хозяйственных и природных условиях. Они делятся на 5 групп:

1. алиментарные (передаются через почву, корма, воду);

2. респираторные (передаются воздушно-капельным путем);

3. трансмиссивные (передаются кровососущими членистоногими или через наружные покровы без участия переносчиков);

4. инфекции с невыявленными путями заражения.

9

Эпифитотия – распространение инфекционных болезней растений на значительные территории в течение определенного времени. Классифицируются по возрасту, месту проявления, течению, поражаемой культуре, причине возникновения.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ

Данные ситуации обычно весьма длительны. Их последствия сказываются не сразу. Чтобы предотвратить изменение состояния суши, загрязнение атмосферы и вод, истребление природных ресурсов, другие негативные явления и ликвидировать их последствия, требуются порой совместные усилия нескольких государств.

АНАЛИЗ УСТОЙЧИВОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ

И ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ В УСЛОВИЯХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

Основными поражающими факторами техногенных и природных аварий и катастроф являются:

1 – динамическое (механическое) воздействие обвалов, разрушающихся конструкций, оборудования, взрывной волны и т.д.;

2 – тепловые излучения;

3 – ионизирующие излучения;

4 – СДЯВ;

5 – биологические средства и объекты.

В результате стихийных бедствий образуются очаги поражения, вызванные непосредственным их действием, и вторичные, которые образуются вследствие разрушений и аварий на объекте. Могут появиться зоны химического заражения, возникнуть пожары, выходы взрыво- и пожароопасных веществ. В районе стихийных бедствий и катастроф возможно возникновение инфекционных заболеваний людей и животных.

Для предотвращения ЧС или снижения ущерба от них для каждого объекта или территории выявляются потенциально опасные источники стихийных бедствий, аварий и катастроф, оценивается устойчивость объектов к воздействию поражающих факторов ЧС и разрабатываются и осуществляются соответствующие социально приемлемые технические решения по повышению устойчивости.

Устойчивость относится к числу нормированных категорий и обозначает уровень стабильности технологических процессов, функционирования отдельных объектов и целых отраслей, жизнедеятельности территорий.

Устойчивость является фундаментальным качеством существующих систем и определяет их способность сохранять свои свойства в допустимых пределах при неблагоприятных условиях внешнего воздействия (т.е. при ЧС).

Для всех промышленных объектов характерны общие факторы, влияющие на их устойчивость и возможность функционирования в условиях ЧС. К этим факторам относятся:

а) район расположения;

б) внутренняя планировка и застройка территории;

в) система энергоснабжения;

г) характер технологического процесса;

д) производственные связи;

е) система управления;

ж) подготовленность к восстановлению производства.

Специфика предприятий позволяет заблаговременно проанализировать степень устойчивости тех или иных сооружений к взрывной волне, их огнестойкость и пожаро-взрывоустойчивость, степень защиты персонала, определить параметры поражающих факторов ЧС, при которых объект сохранится или получит такие разрушения и повреждения, на восстановление которых потребуется короткое время.

Исследования и оценка устойчивости объекта осуществляется по следующим основным параметрам:

1. Эффективность защиты рабочих и служащих (анализ существующих защитных сооружений, наличия средств индивидуальной защиты, эффективности эвакуационных мероприятий);

2. Устойчивость зданий и сооружений (установление критериальных значений поражающих факторов ЧС, прогноз разрушений и возможного ущерба);

3. Устойчивость производственного оборудования (определение степени возможного разрушения станочного и другого технологического оборудования, прогноз его потери);

4. Устойчивость технологических процессов (оценка возможных нарушений принятой технологии производства, вероятности возникновения внутренних вторичных поражающих факторов, прогноз возможных простоев оборудования);

5. Надежность энергоснабжения предприятия (определение критериев получения элементами системы энергоснабжения слабых, средних и сильных разрушений, прогноз на этой основе возможных нарушений работы объекта);

6. Возможность обеспечения бесперебойного материально-технического снабжения и надежность работы внутризаводского транспорта;

7. Устойчивость системы управления объектом (анализ надежности существующей системы управления производством, обеспеченности средствами связи, прогноз состояния системы управления в чрезвычайных ситуациях и возможности восстановления управления при его нарушении).

По всем названным параметрам разрабатываются предложения, способствующие повышению устойчивости объекта в целом, и после экономического анализа и изыскания средств на объекте переходят к осуществлению этих предложений.

Координирующие и контрольные функции по всем вопросам повышения устойчивости объектов в ЧС выполняют Министерство по чрезвычайным ситуациям РФ и соответствующие структуры системы гражданской обороны РФ.

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ УСТОЙЧИВОСТИ НАСЕЛЕННЫХ ПУНКТОВ И

ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ С УЧЕТОМ ВЕРОЯТНОСТИ

ВОЗНИКНОВЕНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

(ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ МЕРОПРИЯТИЯ)

Комплекс инженерно-технических мероприятий по повышению устойчивости объектов в чрезвычайных ситуациях следует предусматривать в проектах на вновь строящиеся и подлежащие коренной реконструкции или расширению населенные пункты, магистральные коммуникации и объекты промышленности на всей территории РФ.

Можно выделить следующие требования к проектным решениям по повышению устойчивости объектов в чрезвычайных ситуациях:

Планировка и застройка городов

1. предусматривать деление селитебной территории города на жилые районы с созданием между ними противопожарных разрывов в виде зеленых насаждений и свободных от застройки участков;

2. систему зеленых насаждений и незастраиваемых участков вместе с сетью магистральных улиц проектировать так, чтобы обеспечивался свободный выход из разрушенной или зараженной части города в загородную зону;

3. расстояние между зданиями по обеим сторонам магистральных улиц должно превышать высоту наиболее высоких зданий (кроме каркасных зданий сейсмостойкой конструкции);

4. внутригородская транспортная сеть должна обеспечивать надежное сообщение между жилыми и промышленными районами, свободный выход на загородные магистрали, наиболее удобную и короткую связь центра города, промышленных и жилых районов с железнодорожными и автовокзалами, грузовыми станциями, речными, морскими и аэропортами;

5. в парках, скверах и на других свободных от застройки территориях городов предусматривать искусственные водоемы (пруды, чаши фонтанов и т.д.) с целью использования их воды для тушения пожаров;

6. в городах, расположенных на берегах морей и судоходных рек, создавать береговые устройства для приема электроэнергии от судовых установок.

Размещение промышленных объектов, инженерных

коммуникаций и производственного оборудования

1. не размещать в пределах зон катастрофического затопления и возможных разрушений крупных городов:

• новые предприятия, за исключением тех, которые связаны с обслуживанием населения данного города;

• объекты оборонного значения;

• сортировочные железнодорожные станции и узлы, базы-стоянки подвижного железнодорожного состава;

• крупные тепловые электростанции;

• сетевые узлы связи, конечные пункты связи через искусственные спутники Земли, приемные и передающие радиоцентры федерального значения, междугородные кабельные линии связи;

• пансионаты, санатории, дома отдыха, больницы восстановительного лечения, онкологические, туберкулезные диспансеры, школы-интернаты;

• наземные магистральные трубопроводы газа, нефти, нефтепродуктов, насосные и компрессорные станции для них;