8.5.3. Аварии на пожаро- и взрывоопасных объектах

В отдельную группу выделяются ЧС, связанные с возникновением пожаров и взрывов. Многие старейшие города мира, такие, как Лондон или Москва, уничтожались огнем полностью или частично по несколько раз за свою историю. Во времена появления черного пороха случались крупные взрывы пороховых складов. С развитием горного дела и промышленности в Европе (ХVII–ХVIII вв.) все чаще стали происходить взрывы рудничного газа, уносившие жизни шахтеров.

Пожаромназывается неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением ценностей и создающий опасность для жизни и здоровья людей, сельскохозяйственных животных и растений.

 

Зона пожара– это территория, в пределах которой в результате стихийных бедствий, аварий или катастроф, неосторожных действий людей, а также воздействия современных средств поражения возникли и распространились пожары.

По масштабам и интенсивности пожары подразделяются на отдельные, сплошные, массовые и огненные штормы, которые определяются размерами зоны.

Отдельный– это пожар, возникающий в отдельном здании или сооружении.

Передвижение людей и техники по застроенной территории между отдельными пожарами возможно без средств защиты от теплового воздействия.

Сплошной пожар– это одновременное интенсивное горение преобладающего количества зданий и сооружений на данном участке застройки.

Передвижение людей и техники через участок сплошного пожара невозможно без средств защиты от теплового излучения.

Массовый пожар– это совокупность отдельных и сплошных пожаров.

 

Огневой шторм– это особая форма распространяющегося сплошного пожара, характерными признаками которого являются: наличие восходящего потока продуктов сгорания и нагретого воздуха, приток свежего воздуха со всех сторон со скоростью не менее 50 км/ч по направлению к границам огневого шторма.

Интенсивность пожара во многом зависит от огнестойкости объектов и их составных частей, а также от пожарной опасности технологических процессов производства в месте его возникновения.

Поражающими факторами пожаров являются не только высокая температура и пламя, но и газообразные продукты горения сопутствующих термохимических реакций. Большинство погибших при пожаре являются жертвами удушья, при этом необходимо отметить, что возникновение нагретого до 60ºС задымленного воздуха даже при 0,1% оксида углерода в большинстве случае приводит к гибели людей. Пожар оказывает исключительно сильное воздействие на психику людей. Большинство теряет способность объективно оценивать обстановку, принимать необходимые к спасению меры и предпринимают любые попытки покинуть зону пожара, в том числе выбрасываясь с какой угодно высоты.

Причин пожаров множество, но главные среди них:

• неосторожное обращение с открытым огнем, в первую очередь при проведении сварочных работ и курении;

• искры различного происхождения, в том числе при электросварке и в других электроустройствах;

• неисправность электропроводки.

Пожаро- и взрывоопасные объекты (ПВОО) – это объекты, на которых производятся(хранятся, транспортируются) продукты, приобретающие при некоторых условиях (аварии, инициировании и т.д.) способность к возгоранию или взрыву.

 

По взрывопожарной и пожарной опасности ПВОО подразделяются на пять категорий:

• категория А – нефтеперерабатывающие заводы, химические предприятия, трубопроводы, склады нефтепродуктов с температурой вспышки менее 28 °С;

• категория Б – цеха приготовления и транспортировки угольной пыли, древесной муки, сахарной пудры, выбойные и размольные отделения мельниц с температурой вспышки более 28 °С, с содержанием горючей пыли и волокон в воздухе 65 г/м³;

• категория В – деревообрабатывающие, столярные, лесопильные, мебельные производства;

• категория Г – литейные, плавильные, кузнечные и сварочные цеха, котельные, главные корпуса электростанций;

• категория Д – склады и предприятия по хранению несгораемых веществ и материалов в холодном состоянии (мясные, рыбные и др. продукты).

Особенно опасны объекты, относящиеся к категориям А, Б, В.

14 апреля 1993 года возник пожар в главном корпусе завода двигателей АО «КамАЗ». Особенностью заводов КамАЗа является сосредоточение большинства технологических и вспомогательных систем в очень крупных даже по мировым масштабам корпусах площадью 100 тыс. м² и более. Таким образом был построен и этот корпус. Из-за грубых нарушений противопожарной безопасности при проектировании и строительстве крыша здания была сооружена из легкогорючих материалов. Пожар, причиной которого по официальной версии было короткое замыкание и последующий взрыв трансформатора, в кратчайшее время охватил всю крышу, создав условия, при которых начали гореть даже металлические части здания, затем пожар распространился на пол и оборудование корпуса. Несмотря на огромные усилия пожарных, корпус был полностью уничтожен менее чем за сутки. Пожар начался во время единого для всех работников обеденного перерыва, что позволило избежать человеческих жертв.

Очень большое количество пожаров происходит в жилых домах. Пожары – основной источник ЧС в городах. Так, в г. Москве в 1995 году зарегистрировано 23709 пожаров, в которых 479 человек погибло, а 361 получили травмы, уничтожено 770 строений.

Кроме пожаров в жилых и производственных сооружениях, весьма распространенными чрезвычайными событиями являются лесные, степные и торфяные пожары.

Лесные пожары уничтожают деревья и кустарники, заготовленную продукцию, строения и сооружения. Ослабленные пожарами насаждения становятся очагами распространения вредных заболеваний. В результате снижаются защитные, водоохранные и другие полезные свойства леса, уничтожается ценная фауна, нарушается плановое ведение лесного хозяйства. Пожары могут возникнуть от молний, из-за самовозгораний, при неосторожном обращении с огнем, от выхлопных газов проезжающего транспорта и еще от целого ряда причин. Лесные пожары (подземные, низовые и верховые или повальные) почти всегда распространяются очень быстро и охватывают большие территории. Критический уровень относительной влажности поверхности земли, способствующий их возникновению, лежит в пределах от 17 до 20%.

При подземных пожарах обычно горит торф, залегающий под лесными массивами. При этом обнажаются и обгорают корни деревьев, деревья погибают, рушатся и образуются завалы. Подземные пожары сами по себе возникают крайне редко, их образование в большинстве случаев связано с низовыми лесными пожарами.

Низовые пожары развиваются в результате сгорания хвойного подлеска, живого надпочвенного покрова (мхов, лишайников, травянистых растений, мелких кустарников) и мертвого надпочвенного покрова (опавших листьев, хвои, коры, валежника), т.е. растений и растительных остатков, расположенных непосредственно на почве или на небольшой высоте (до полутора двух метров). Скорость распространения таких пожаров от нескольких сотен метров (устойчивые) до нескольких километров в час (беглые).

Верховые пожары развиваются, как правило, также от низовых и в этом случае огнем охватывается не только надпочвенный покров, но и полог древостоя и кроны деревьев. Огонь движется сплошной стеной, поднимаясь над лесом на 100 и более метров и образуя устойчивый очаг пожара. Беглые верховые пожары, так называемые вершинные, когда сгорает лишь крона деревьев, распространяются скачками со скоростью от 0,2 до 5 км/ч в зависимости от ветра; большая масса искр и головней, летящих перед фронтом крупных верховых пожаров, образует более высокое пламя и распространяется с большей скоростью, чем основной фронт.

Степные пожары имеют вид перемещающейся кромки горения. При сильном ветре фронт огня может передвигаться со скоростью до 25–30 км/ч, а в гористой местности (вверх) до 50 км/ч.

Торфяные пожары на торфоразработках и на торфяных болотах могут возникнуть от самовозгорания или в результате нарушения правил эксплуатации техники, с помощью которой добывается торф; в сухую погоду могут возникнуть от любой искры.

Главной особенностью торфяных пожаров является способность торфа гореть на всю глубину залегания, а также в условиях наличия воды, снега, льда в течение нескольких недель и даже месяцев, выгоревшие места образуют пустоты.

Особую разновидность представляют пожары нефте- и газопродуктов. Как правило, такие пожары сопровождаются очень большим выделением тепла, что приводит к вскипанию жидких нефтепродуктов, уничтожению резервуаров, а значит, и разливу горящего продукта, взрывам и выбросам. Высота пламени достигает двух диаметров резервуара.

Пожары на скважинах имеют вид компактного факела или рассеянного факела, пока не уничтожена арматура и оборудование. Поступающий из скважины горючий продукт обеспечивает огромную мощность факела. Тушить такие пожары можно только специальными методами, в том числе отсекающим факел от потока продукта из скважины взрывом, например снарядом.

Пожарная обстановка в России

По сводкам МЧС РФ, за 2009 год обстановка с пожарами в Российской Федерации по сравнению с 2008 г. характеризовалась следующими основными показателями:

– зарегистрировано 187 490 пожаров (в 2008 г. – 202002 (–7,2%));

– при пожарах погибло 13 933 человека (в 2008 г. – 15301 (–8,9%)), в том числе 596 детей (в 2008 г. – 596 (0%));

– при пожарах получили травмы 13 207 человек (в 2008 г. – 12887 (+2,5%));

– прямой материальный ущерб причинен в размере 10929,7 млн. рублей (–10,6%).

Ежедневно в Российской Федерации происходило 513 пожаров, при которых погибло 38 человек и 36 человек получили травмы. Огнем уничтожено 148 строений, 28 единиц автотехники, материальный ущерб составлял 29,5 млн. рублей.

На города пришлось 62,2% от общего количества пожаров, 64,4% материального ущерба, 52,8% погибших при пожарах людей и 69,1% травмированных. На сельскую местность – 37,8% от общего количества пожаров, 35,6% материального ущерба, 47,2% от погибших при пожарах людей и 30,9% травмированных.

Отмечено, что наибольшее количество пожаров, 72,1% (в 2008 г. было 71,3%) от общего числа, зарегистрировано в жилом секторе, то есть 135 180 пожаров, на которых погибли 12 679 человек (91% !) и еще 9218 человек (69,8% !) получили травмы. Ежемесячно в квартирах и частных домах гибнут более 1000 человек! Согласно приведенной статистике, почти каждый 10-й пожар в жилом секторе приводит к гибели человека, да и в целом по 2009 г. на 1000 пожаров приходится более 74 погибших.

Наиболее неблагополучная обстановка сложилась в республике Северная Осетия – Алания, Коми, в Чукотском АО, Самарской области, в Ямало-Ненецком АО, где отмечен одновременный рост числа пожаров, гибели и травмирования людей.

С начала пожароопасного периода 2010 года на территории Российской Федерации возникло 29 487 очагов природных пожаров на общей площади 935 286,6 га, в том числе 1 185 очагов торфяных пожаров на общей площади 2 454,7 га.

Взрыв – это быстропротекающий процесс физических и химических превращений веществ, сопровождающийся освобождением значительного количества энергии в ограниченном объеме, в результате которого в окружающем пространстве образуется и распространяется ударная волна, способная создать угрозу жизни и здоровью людей, нанести ущерб народному хозяйству и окружающей среде и стать источником чрезвычайной ситуации.

Взрыв может быть результатом химической или ядерной реакции, а также разрушения сосудов с сжатым газом, паром или мощных электрических разрядов.

Взрывчатые вещества (ВВ) подразделяются по физическому состоянию на конденсированные, жидкие, газообразные и парогазовые смеси, аэрозоли.

Основными поражающими факторами взрыва являются воздушная ударная волна и вторичные факторы в виде осколочных полей, обломков оборудования и строительных конструкций.

Источниками взрыва могут стать не только привычные ВВ, но и скопление пылевоздушной смеси. Необходимо учитывать, что пыль – это мельчайшие частицы каких-либо веществ. Наиболее взрывоопасными являются пыль угля, зерна, муки, сахара, серы, красителей и т.д. Взрыв пыли происходит по дефлаграционному механизму, представляющему собой взрывное горение. Переход к детонации возможен в протяженных помещениях за счет турбулизации пыли.

Взрывоопасный объект (BOO) – это объект, на котором хранятся, используются,транспортируются взрывоопасные вещества, а также вещества (продукты), приобретающие в определенных условиях способность к взрыву.

К BOO относятся предприятия оборонной, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой, текстильной, хлебопродуктовой и фармацевтической промышленностей, склады легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных газов. Аварии со взрывами чаще всего происходят на тех предприятиях, где в больших количествах применяются углеводородные газы (метан, этан, пропан). Взрываются котлы в котельных, газовая аппаратура, продукция и полуфабрикаты химических заводов, пары бензина и других компонентов, мука на мельницах, пыль на элеваторах, сахарная пудра на сахарных заводах, древесная пыль на деревообрабатывающих предприятиях. Возможны взрывы в жилых помещениях, где используется бытовой газ.

Ни одно производство не обходится без использования систем повышенного давления (трубопроводов, баллонов, емкостей и пр.). Любые системы повышенного давления всегда представляют потенциальную опасность.

К числу распространенных технических аварий относятся аварии емкостей (сосудов) и продуктопроводов под давлением. К последним относятся резервуары и другие хранилища, баллоны, трубопроводы, ресиверы для сжатого воздуха, сжиженных и газообразных аммиака, хлора, природного газа.

При утечке газов, хранящихся под высоким давление, происходит их активное вскипание, так как температура сжиженного газа в емкостях высокого давления выше точки его кипения при атмосферном давлении. К опасным свойствам жидких углеводородов относятся: высокая плотность в газообразном состоянии, превышающая плотность воздуха; сравнительно низкие температуры воспламенения и самовозгорания; высокий коэффициент объемного расширения; особую опасность образуют заряды статического электричества при собственном движении.

Анализ аварий емкостей, содержащих газы под давлением, показывает, что причинами этих аварий в большинстве случаев являются:

• нарушение целостности корпуса емкости по любым причинам и в любом размере, включая микротрещины;

• дефекты основания резервуаров;

• нарушение правил эксплуатации, режима очистки и демонтажа;

• внешние воздействия, включая природные явления, механические удары, в первую очередь со стороны строителей;

• неравномерная осадка резервуара.

Состояние взрывоопасных объектов в России

В Российской Федерации функционируют десятки тысяч взрывоопасных объектов в различных отраслях народного хозяйства. Особую опасность представляют взрывы и пожары на транспорте, в жилом секторе, на АЗС, предприятиях угольной, химической, нефтяной, газовой, горнодобывающей промышленностей. Нефтяная промышленность России ежегодно выбрасывает в атмосферу 2,2 млн. т загрязняющих и легковоспламеняющихся веществ. Пожары на предприятиях данной отрасли особенно опасны, так как вырвавшийся нефтяной фонтан при его воспламенении перебрасывает огонь на резервуары с нефтью, компрессорные установки и нефтепроводы. Типовой нефтеперерабатывающий завод мощностью 10–15 млн. т в год сосредотачивает на своей промышленной площадке от 300 до 500 тыс. т углеводородного топлива.

Анализ состояния предприятий химической и нефтяной промышленности показывает, что за последнее десятилетие 95% аварий на них связаны с взрывами различных химических веществ (из них 54% аварий вызваны взрывами внутри аппаратуры, а 46% – взрывами в производственных помещениях и на наружных установках).

В стране действуют 268 шахт, многие из которых эксплуатируются более 40 лет. Почти половина шахт не реконструировалась, изношенность оборудования, машин и основных фондов составляет 70% и более. На большинстве угольных предприятий отсутствуют средства борьбы с пылью. Концентрация угольно-породной пыли превышает предельно допустимую от 2 до 80 раз, а во многих случаях – в 100–150 раз. Поэтому подавляющая часть аварий в подземных условиях происходит при взрывах угольной пыли и газа метана на шахтах и рудниках. Нередко из-за нарушений техники безопасности последствия связаны с большими жертвами и разрушениями.