Что относится к авариям техногенного характера
Общие сведения
Охватившие определенную территорию процессы, возникшие как следствие различных аварий и катастроф или начавшиеся в результате опасных природных явлений, стихийных или иных бедствий, определяют как чрезвычайные ситуации (ЧС). Их последствиями могут быть человеческие жертвы, ущерб здоровью людей и (или) окружающей среде. При этом возникают большие материальные потери и значительные нарушения условий жизни в пострадавшей местности. Характеристиками ЧС выступают источник возникновения и масштабы случившегося с последствиями.
Источниками ЧС могут быть различные аварии, вызывающие разрушение зданий и сооружений, различных технических систем и транспортных средств. При определении масштабов катастрофы главным фактором является наличие или отсутствие человеческих жертв. Все чрезвычайные происшествия независимо от происхождения характеризуются следующими критериями:
Все ЧС можно разделить на природные, техногенные и социальные. Причиной природных катаклизмов являются опасные явления, к которым относятся события природного происхождения или возникшие как их результат, способные поражать людей, промышленные объекты и окружающую среду.
Группы опасных природных явлений:
Обстановка, возникшая в результате воздействия источника опасности на определенную территорию, наносящая материальный и экологический ущерб, несущая угрозу человеческим жизням, может называться чрезвычайной ситуацией техногенного характера (ЧСТХ). Зачастую природные и техногенные аварии взаимосвязаны, могут быть причиной и следствием друг друга. Например, во время землетрясений разрушаются опасные промышленные объекты, а техногенные аварии вызывают заражения грунтовых вод и аномальные осадки.
Понятие катастрофы
Эти опасные случаи происходят только на объектах, сооруженных людьми, а также под влиянием деятельности человека в природной среде. В мирное время могут возникнуть следующие виды ЧС техногенного характера:
Причины возникновения ЧС техногенного характера классифицируют по тяжести, масштабу и типу аварии. Они могут быть мелкими или крупными в зависимости от ущерба. Далее, следуют крупномасштабные, под которыми подразумеваются катастрофы, принесшие тяжелые последствия в том числе и человеческие жертвы.
Основные разновидности ЧСТХ:
Человеческий фактор — основная причина возникновения ЧС техногенного характера. Аварии возникают не на пустом месте, обычно такому развитию событий способствует ряд обстоятельств, сложившихся определенным образом. На промышленном объекте сначала возникают небольшие отклонения от норм технологического процесса, которые постепенно накапливаются и со временем перерастают уже в реальные предпосылки ЧП.
Ничего не делать — значит создавать аварийную ситуацию. При бездействии поражаются работники и выводятся из строя сооружения и промышленные линии, связанные с местом ЧС. Когда аварию не удается локализовать, то ее последствия выходят за пределы территории происшествия и оказывают негативное влияние на близлежащие природные объекты и населенные пункты.
Типы техногенных аварий
Большинство аварий происходит на различных видах транспорта. К ним относятся крупные автокатастрофы, столкновения и затопления судов и барж, крушения поездов и самолетов. Чаще всего они возникают по причинам различных человеческих ошибок, износа машин и механизмов или недостатков в их конструкции. Огромные материальные и моральные последствия вызывают пожары и взрывы. Особенно опасны аварии на предприятиях, добывающих и перерабатывающих газ и нефтепродукты. В жилых, торговых и развлекательных объектах причиной возникновения огня чаще всего является нарушение правил пожарной безопасности.
В промышленных и жилых зонах случаются обрушения строений и их частей. Обычно их причина — просчеты на стадии проектирования, нарушения технологии при производстве строительных материалов и возведении зданий и аномальные природные явления, например, снегопады. Очень опасны по скорости распространения и охвату зараженной местности катастрофы, связанные с выбросами ядовитых химических веществ. Последствия утечки газа в столице индийского штата Мадхья-Прадеш до сих пор сказываются на здоровье новорожденных, хотя прошло больше 30 лет.
Особо следует отметить ЧС на атомных электростанциях, подводных лодках и в лабораториях, занимающихся исследованием элементов, идущих за свинцом в таблице Менделеева. Они обладают радиоактивностью и излучают радиацию, которая способна накапливаться и сохраняться в почве, воде и атмосфере на десятки и сотни лет, а также распространяться на сотни километров.
ЧП могут происходить и на обычных электростанциях и линиях электропередачи, в коммунальных сетях и на очистных сооружениях. При этом тысячи и миллионы людей остаются без света, воды, транспорта и других условий, необходимых для нормального существования. Биологические отравляющие вещества могут вызывать эпидемии и различные заболевания, если случаются выбросы или утечки при их производстве и перевозке.
Природные явления в совокупности с износом оборудования могут вызывать прорывы плотин и аварии на электроэнергетических объектах. Так, в 2009 году из-за паводка разрушилась плотина на Саяно-Шушенской ГЭС, что остановило ее работу и повлекло гибель 75 человек, а в результате землетрясения, вызванного цунами, в 2011 году произошло расплавление активной зоны реакторов на японской АЭС Фукусима-1. Медико-биологические и финансовые последствия этой аварии будут сказываться еще долгие годы. Организация МАГАТЭ проводит мониторинг экологической обстановки и здоровья людей в этом регионе.
Поражающие факторы
Каждый источник, вызывающий аварию и чрезвычайную ситуацию, имеет собственные поражающие факторы прямого и побочного действия. Первичные поражения вызываются факторами, обусловленными собственно протеканием катастрофы, вторичные образуются при изменении условий окружающей среды вследствие аварии. По механизму воздействия на материальные объекты и людей все факторы подразделяются на физические и химические. К первым относятся:
Химические факторы в основном оказывают токсическое воздействие. Вызвать отравление могут аммиак, фосген, сернистый ангидрид, хлор, азотная кислота и другие опасные вещества. Радиация воздействует на окружающую среду как проникающее в живые организмы излучение и радиоактивное заражение почвы и грунтовых вод.
При техногенных авариях поражающие факторы проявляются все в комплексе. При взрывах или резких разрушениях в зоне поражения возникает воздушная ударная волна, распространяющаяся мгновенно и обладающая огромной силой разрушения. Она обрушивается на машины и механизмы, которые разламываются на куски, разлетающиеся с высокой скоростью во все стороны. При этом от ударов и разрушений топливных хранилищ чаще всего происходят взрывы и возгорания горючих материалов.
Образовавшееся горящее облако причиняет ожоги и приводит к отравлению угарным газом и другими продуктами горения. Позже может вступить в силу цепная реакция, когда от предыдущих разрушений начинаются новые. Такой механизм распространения поражающих факторов характерен для большинства транспортных и промышленных катастроф, а также может быть присущ и природным ЧС, например, землетрясениям и ураганам.
Предотвращение и устранение последствий
Полностью избежать возникновения ЧСТХ невозможно, но предотвратить многие и уменьшить потери от них людям вполне по силам. Для этого разрабатываются специальные программы реконструкции и повышения квалификации обслуживающего персонала на особенно опасных производствах. Органы власти разных уровней осуществляют государственную политику, направленную на устранение причин аварий и снижение материальных и социальных последствий катастроф.
Основные причины возникновения
Проблемы аварийности на производстве, в транспортных и энергетических системах актуальны для всех стран мира. В России отягощающими факторами являются огромная площадь страны и множество промышленных и строительных объектов с высоким процентом износа. Недостаток финансирования и нестабильная экономическая ситуация тоже влияют на экологическую обстановку в стране. Чтобы понять, на что следует обратить внимание прежде всего, нужно изучить главные причины возникновения ЧСТХ.
Основные причины возникновения ЧС:
Привлечение населения
Мероприятия по локализации катастрофы и ликвидации ее последствий должны начинаться как можно быстрее. В Российской Федерации этим занимается специальный орган — МЧС, министерство, занимающееся гражданской обороной и устранением последствий ЧС и стихийных бедствий.
Кроме подготовки нормативных актов, призванных предотвращать и быстро разрешать опасные ситуации, МЧС занимается подготовкой спасателей для оказания помощи при стихийных бедствиях, катастрофах, пожарах и других экстремальных обстоятельствах. В штате МЧС состоят пожарные, медики, водолазы, водители и люди других необходимых в ЧС профессий.
Во избежание травм и большого количества пострадавших население должно знать, как вести себя в условиях ЧС.
Для этого в школах и других учебных заведения с первых годов обучения введен предмет Основы безопасности жизнедеятельности. На уроках ОБЖ ученики изучают способы защиты от физических и химических поражающих факторов, пишут доклады и рефераты о правильном порядке поведения в условиях техногенных аварий.
Чрезвычайные ситуации техногенного происхождения
Потенциальные опасности, угрожающие жизни и здоровью человека, существовали всегда. Но к началу третьего тысячелетия экономический и социальный ущерб от техногенных ЧС стал приобретать огромные масштабы и даже катастрофический характер. Особенно актуальна и сложна эта проблема для современной России, где ежедневно в среднем происходят две серьезные аварии на трубопроводах, раз в неделю — на транспорте, ежемесячно — в промышленности. В среднем за год в результате аварий и катастроф в России ежегодно погибают примерно 50 тыс. чел. и 250 тыс. чел. получают серьезные ранения.
Большое число техногенных ЧС, имевших место в России, объясняются весьма прозаическими причинами. С одной стороны, имеется множество крупных производств, потенциально опасных для населения и окружающей среды. С другой стороны, уровень износа оборудования, технологической дисциплины и контроля в результате стремительного падения производства приблизился к критической черте. Экономический кризис усугубил существующую ситуацию, а к проблеме безопасности присоединились серьезные экологические проблемы.
В начале XXI в. наметился подъем в экономике за счет освоения новых безопасных и малоотходных технологий. Будем надеяться, что новое поколение специалистов поспособствует дальнейшему развитию экономики страны, создаст безопасные условия жизнедеятельности, не нарушая экологии Земли.
Общая характеристика и классификация. Чрезвычайные ситуации техногенного происхождения связаны с производственной деятельностью человека и могут протекать с загрязнением и без загрязнения окружающей среды. К техногенным ЧС, вызывающим загрязнение окружающей среды, относятся аварии на промышленных предприятиях с выбросом радиоактивных, а также химически и биологически опасных веществ.
К авариям с выбросом или угрозой выброса радиоактивных веществ относятся аварии, происходящие на атомных станциях, ядерных установках исследовательских центров, атомных судах, 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 (ХОВ) случаются на химически опасных объектах (ХОО) страны, а также на базах и складах временного хранения боевых химических отравляющих веществ (БХОВ). В результате происходит химическое загрязнение территорий за пределами их санитарно-защитных зон (СЗЗ), групповое поражение персонала и населения. Одновременно может произойти негативное влияние на экологию, что вызовет необходимость проведения дегазации местности и санитарной обработки зданий и населения.
К авариям с выбросом (угрозой выброса) биологически опасных веществ относят аварии, повлекшие заражение обширных территорий биологически опасными веществами при выбросе их производственными предприятиями и исследовательскими учреждениями, осуществляющими разработку, изготовление, переработку и транспортировку бактериальных средств.
К ЧС без загрязнения окружающей среды относят аварии, сопровождаемые взрывами, пожарами, обрушениями зданий (сооружений), нарушением систем жизнеобеспечения, разрушением гидротехнических систем, нарушением транспортных коммуникаций и т. п.
Чрезвычайные ситуации техногенного характера весьма разнообразны как по причинам их возникновения, так и по масштабам. Их классификация представлена на рис. 4.2.
Рис. 4.2. Общая классификация ЧС техногенного происхождения
Аварии на радиационно опасных объектах (РОО). В настоящее время практически в любой отрасли хозяйства и науки используются радиоактивные вещества и источники ионизирующих излучений. Атомная наука и техника имеют большое значение для развития экономики, но вместе с тем представляют и большую опасность для людей и окружающей среды, о чем свидетельствуют происшедшие аварии.
К авариям, сопровождающимся выбросом или угрозой выброса радиоактивных веществ, относят прежде всего аварии на атомных электростанциях (АЭС). Они нередко происходят с разрушением производственных сооружений и радиоактивным загрязнением территории за пределами СЗЗ. Это наиболее опасный случай. Бывают аварии с радиоактивным загрязнением территории в пределах СЗЗ, а также с выбросом (утечкой) радиоактивных веществ в пределах производственных помещений атомной электростанции. На предприятиях ядерно-топливного цикла бывают утечки радиоактивных газов. На атомных судах случаются аварии с радиоактивным загрязнением акватории порта и прибрежной территории. Аварии на ядерных установках инженерно-исследовательских центров могут привести к с радиоактивному загрязнению производственных помещений, а также территории установки как в пределах СЗЗ, так и за ее пределами. Возможны аварийные ситуации во время промышленных и испытательных взрывов, сопровождающиеся сверхнормативными выбросами радиоактивных веществ в окружающую среду. Падение летательных аппаратов с ядерными энергетическими установками на борту могут вызвать последующее радиоактивное загрязнение местности (к счастью, пока подобных случаев не было). Незначительные загрязнения местности радиоактивными веществами возможны при утечке ионизирующих излучений, авариях на транспорте, перевозящем радиоактивные препараты, и в некоторых других случаях.
К РОО относятся АЭС, предприятия по изготовлению ядерного топлива, переработке отработанного топлива и захоронению радиоактивных отходов, научно-исследовательские и проектные организации, имеющие ядерные реакторы, ядерные энергетические установки на транспорте.
В результате аварий на РОО возникают обширные зоны радиоактивного загрязнения местности и облучаются персонал и население. Степень опасности ^масштабы таких аварий определяются количеством и активностью выброшенных радиоактивных веществ, а также энергией и качеством сопровождающих их распад ионизирующих излучений. Радиационное воздействие на персонал и население в зоне радиоактивного загрязнения характеризуется величинами доз внешнего и внутреннего облучения людей.
Под внешним облучением понимается прямое облучение человека от источников ионизирующего излучения, расположенных вне его тела, главным образом от источников γ-излучения и нейтронов. Внутреннее облучение происходит за счет ионизирующего излучения от источников, находящихся внутри человека. Эти источники образуются в критических (наиболее чувствительных) органах и тканях. Внутреннее облучение происходит за счет источников α-, ß— и γ-излучения.
Для лучшей организации защиты персонала и населения производится заблаговременное зонирование территорий вокруг РОО. Устанавливаются три зоны. Во-первых, зона экстренных мер защиты. Это территория, на которой доза облучения всего тела за время формирования радиоактивного следа или доза внутреннего облучения отдельных органов может превысить верхний предел, установленный для эвакуации. Во-вторых, зона предупредительных мероприятий. Сюда относится 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.
В-третьих, зона ограничений. В нее включают местность, на которой доза облучения всего тела или отдельных его органов за год может повысить нижний предел для потребления пищевых продуктов. Зона вводится по решению государственных органов.
Аварии на химически опасных объектах (ХОО). Это объекты народного хозяйства, производящие, хранящие или использующие аварийно-химические опасные вещества (АХОВ). К ХОО относятся:
предприятия химической, нефтеперерабатывающей промышленности;
предприятия пищевой, мясомолочной промышленности, хладокомбинаты, продовольственные базы, имеющие холодильные установки, в которых в качестве хладагента используется аммиак;
водоочистные и другие очистные сооружения, использующие и качестве дезинфицирующего вещества хлор;
железнодорожные станции, имеющие пути отстоя подвижного состава с сильно действующими ядовитыми веществами (СДЯВ);
железнодорожные станции выгрузки и погрузки СДЯВ;
склады и базы с запасом ядохимикатов и других веществ для дезинфекции и дератизации.
Химически опасными веществами называются токсичные химические вещества, применяемые в промышленности и в сельском хозяйстве. Они при разливе или выбросе загрязняют окружающую среду и могут привести к гибели или поражению людей, животных и растений. Наиболее распространенные ХОВ — хлор, аммиак, сероводород, синильная кислота, фосген и др.
Аварии на ХОО с выбросом в окружающую среду СДЯВ способны повлечь за собой групповое поражение обслуживающего персонала и населения на прилегающей территории, нежелательные генетические последствия у человека. Все это может потребовать проведения дегазационных и других специальных мероприятий на значительных территориях.
Основными путями проникновения АХОВ внутрь организма являются органы дыхания (ингаляционный путь) и кожа (резорб-тивный путь). Кроме того, возможно попадание АХОВ в организм через раневые поверхности и желудочно-кишечный тракт — пер-орально. Во всех случаях АХОВ разносятся кровью по всем органам и тканям. Это может привести к патологическим изменениям, потере работоспособности и даже гибели человека. Важнейшей характеристикой АХОВ является токсичность. Наибольшее число аварий происходит на предприятиях, производящих, хранящих и транспортирующих хлор, аммиак, ацетилен, минеральные удобрения, гербициды, продукты органического и нефтеорганичес-кого синтеза. Поражающим фактором при выбросе ХОВ является химическое загрязнение. Утечка ХОВ происходит при авариях вследствие взрывов, разрушения и повреждения резервуаров и технологических трубопроводов. Это может привести к загрязнению воздушного и водного бассейнов, больших территорий и вызвать гибель либо тяжелые заболевания людей и животных.
Токсичностью называют степень ядовитости. Она характеризуется пороговой концентрацией, пределом переносимости, смертельной концентрацией (смертельной дозой). Пороговая концентрация — это наименьшее количество вещества, которое может вызвать негативный физиологический эффект. При этом пораженные ощущают первичные признаки поражения, но сохраняют работоспособность. Пределом переносимости считается максимальная концентрация, которую человек может выдержать определенное время без устойчивого поражения. В промышленности в качестве предела переносимости используется предельно допустимая концентрация (ПДК), регламентирующая допустимую степень загрязнения АХОВ воздуха рабочей зоны. ПДК определяется как максимально допустимая концентрация АХОВ, которая при постоянном воздействии на человека в течение рабочего дня не может вызвать даже через длительный промежуток времени патологических изменений или заболеваний, обнаруживаемых при помощи современных методов диагностики.
Поражающая сила АХОВ определяется их физико-химическими свойствами. Особое значение имеют агрегатное состояние вещества, растворимость его в воде и органических растворителях, плотность вещества и его летучесть, удельная теплота испарения и теплоемкость жидкости, давление насыщенных паров, температура кипения и др. Эти характеристики необходимы для оценки безопасности производства, хранения и перевозок АХОВ, при прогнозировании и оценке последствий химически опасных аварий.
Безопасность функционирования химических предприятий зависит от многих факторов:
физико-химических свойств сырья и продуктов;
характера технологического процесса;
конструкции и надежности оборудования;
условий хранения и транспортировки ХОВ;
состояния контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации;
подготовленность и практические навыки персонала;
эффективности средств противоаварийной защиты.
Аварии на объектах коммунального хозяйства. Наиболее распространенными являются аварии в системах водоснабжения, канализации, газо-, энерго- и теплоснабжения. Сейчас отмечается низкий уровень подготовки систем жизнеобеспечения и эксплуатации в холодный период года (на уровне 70 — 80 %). Особую тревогу вызывает создание запасов топлива для котельных, дизельных электростанций и других коммунальных объектов (в отдельных регионах от 1,5 до 20 % от необходимого минимального 100-дневного запаса).
Такое положение дел негативно сказывается на безаварийном функционировании систем жизнеобеспечения. Отмечаемое в последние годы увеличение аварийности прежде всего связано со значительным физическим износом основных фондов коммунальной инженерной инфраструктуры городов. К нарушениям в работе жизненно важных инженерных систем и аварийным ситуациям нередко приводят и стихийные бедствия. Коммунальные службы не всегда готовы противостоять сильным морозам, в результате многие инженерные системы размораживаются. Большое количество жилых домов, школ, больниц, детских садов остаются без тепла и света. Во многих регионах не созданы достаточные запасы материально-технических средств для оперативного устранения аварийных ситуаций на системах жизнеобеспечения (насосного оборудования, труб с утеплителем, установок для отогрева сооружений, замороженных коммуникаций и др.). Важной причиной недостаточной готовности, помимо устаревшей материально-технической базы, является нехватка финансовых средств.
Аварии на транспорте. Сегодня любой вид транспорта представляет потенциальную опасность. Технический прогресс одновременно с комфортом и скоростью передвижения снизил степень безопасности жизнедеятельности человека. Транспортной аварией (ТА) называют аварию на транспорте, повлекшую за собой гибель людей, причинение пострадавшим тяжелых телесных повреждений, уничтожение и повреждение транспортных сооружений и средств или ущерб окружающей природной среде. Обычно ТА различают по видам транспорта. Таковы железнодорожная авария, авиационная катастрофа, дорожно-транспортное происшествие (ДТП), аварии на водном транспорте, авария на магистральном трубопроводе и др. Поражающие факторы, сопровождающие все ТА, зависят как от вида транспорта, так и от вида транспортируемого груза.
Значительное место в общем объеме грузоперевозок занимает железнодорожный транспорт. Он обеспечивает до 47 % пассажирских перевозок, а также до 50 % доставок грузов. Среди последних большое количество опасных. Поэтому железнодорожный транспорт считается отраслью народного хозяйства с повышенным риском возникновения аварийных ситуаций.
Основными причинами аварий и катастроф на железнодорожном транспорте являются:
поломки подвижного состава;
выход из строя средств сигнализации и блокировки;
невнимательность и халатность машинистов;
сход подвижного состава с рельсов; столкновения;
наезды на препятствия на переездах;
пожары и взрывы непосредственно в вагонах; повреждение железнодорожных путей в результате размывов, обвалов, оползней, наводнений;
изношенность технических средств.
Благодаря внедрению комплекса профилактических и организационно-технических мероприятий число происшествий на железных дорогах в последние годы существенно сократилось.
В гражданской авиации России также случаются авиационные происшествия и катастрофы, влекущие за собой гибель людей и разрушения воздушных судов. Среди причин авиакатастроф выделяются ликвидация централизованной государственной системы управления и обеспечения безопасности полетов, распад единой государственной системы Аэрофлота, рост числа мелких коммерческих организаций-перевозчиков, снижение дисциплины, надзора и контроля за безопасностью полетов в целом, ошибки пилотов, ошибки диспетчерских служб, неисправности авиационной техники (старение, низкие темпы замены на новые виды), погодные условия.
Одной из основных проблем современности стало обеспечение безопасности движения на автомобильном транспорте.
Крупными автомобильными катастрофами считаются такие, в которых погибли четыре и более человек. Статистика показывает некоторое снижение их количества. Однако продолжает оставаться высокой тяжесть катастроф (численность потерь населения и ущерб, связанный с ними). По данным Российского статистического ежегодника в дорожно-транспортных происшествиях в 2005 г. погибли 34 тыс. чел., получили травмы и увечья 274,9 тыс. чел. Данное положение объясняется конкретными причинами. Среди них на первом месте много лет стоит неудовлетворительное техническое состояние автомобильных дорог и подвижного состава. В частности, у нас сохраняется большое количество пересечений дорог на одном уровне, в том числе и с железными дорогами. В последние годы многократно возросло количество автомобильного транспорта, находящегося в личном пользовании. Имеет место неконтролируемое нарастание объемов грузовых перевозок, выполняемых большегрузными автомобилями (автопоездами) с нагрузками на ось, превышающими допустимый уровень. Распространенными причинами являются нарушения водителями правил дорожного движения, которые отчасти объясняются плохой подготовкой водителей, отчасти их недобросовестностью. Так, широко распространены превышение скорости на опасных участках дорог, выезды на полосу встречного движения, управление автотранспортным средством в нетрезвом состоянии.
В последние годы участились кораблекрушения и аварийные происшествия на водном транспорте. Основные причины этих аварий связаны с нарушениями правил судовождения, пожарной безопасности, технической эксплуатации, ошибками капитанов, лоцманов и членов экипажа, а также с износом материальной части и оборудования судов, портов и других объектов морских и речных пароходств, низкой обновляемостью парка за счет судов нового поколения. Немаловажное значение имеют погодные и климатические условия (ураганы, штормы, туманы, льды и т.д.). Большое влияние на аварийность оказывают ошибки при проектировании и строительстве судов, столкновения и опрокидывания судов, посадка их на мель, взрывы и пожары на борту, неправильное размещение и плохое закрепление грузов.
Самым распространенным способом транспортирования ХОВ и нефтепродуктов является трубопроводный (по состоянию на 2005 г. протяженность нефтепроводов — 48 тыс. км, газопроводов — 160 тыс. км, нефтепродуктов — 160 тыс. км). Основными причинами аварий на трубопроводах являются изношенность труб, отсутствие должного технического контроля за состоянием магистральных трубопроводов, интенсификация экспортных поставок и поставок внутри страны по трубопроводам, сроки эксплуатации которых достигли 35 — 40 лет.
Аварии на гидротехнических сооружениях. Гидротехнические сооружения — это объекты, создаваемые с целью использования кинетической энергии воды (ГЭС), охлаждения систем в технологических процессах, мелиорации, защиты прибрежных территорий (дамбы), забора воды для водоснабжения и орошения, рыбозащиты, регулирования уровня воды, обеспечения деятельности морских и речных портов, для судоходства (шлюзы).
Следует различать такие понятия, как запруда, плотина, гидроузел. Запруда обычно создает подъем воды, но не имеет стока или он весьма ограничен. Плотина — сооружение, тоже создающее напор воды, но почти с постоянным ее стоком. Гидроузел представляет собой систему сооружений и водохранилища, связанные единым режимом водоперетока. Весьма опасно разрушение плотин. В таких случаях действуют два фактора: волна прорыва и зона затопления, каждый из которых имеет свою характеристику и для людей представляет опасность. Прорыв может произойти из-за воздействия сил природы (землетрясения, урагана, обвала, оползня), конструктивных дефектов, нарушения правил эксплуатации, воздействия паводков, разрушения основания, недостаточности водосбросов, а в военное время — в результате воздействия средств поражения. При прорыве в плотине или в другом сооружении образуется проран, от размеров которого зависят объем, скорость падения воды и параметры волны прорыва — основного поражающего фактора этого вида аварий.
Разрушительное действие волны прорыва заключается главным образом в движении больших масс воды с высокой скоростью и таранного действия всего того, что перемещается вместе с водой (камни, доски, бревна, различные конструкции). Высота и скорость волны прорыва зависят от гидрологических и топографических условий реки. Например, для равнинных районов скорость волны прорыва колеблется от 3 до 25 км/ч, а для горных и предгорных мест имеет величину порядка 100 км/ч. Лесистые участки замедляют скорость и уменьшают высоту волны. Прорыв плотин приводит к затоплению местности и всего, что на ней находится. Строить жилые и производственные здания здесь запрещено.
Причины крупных аварий гидротехнических сооружений различны, но чаще всего они происходят из-за разрушения основания. Частота возникновений аварий по различным причинам приводится ниже, %:
Разрушение основания. 40
Недостаточность водосброса. 23
Слабость конструкции. 12
Неравномерная осадка. 10
Высокое давление на плотину 5
Военные действия. 3
Оползание откосов. 2
Дефекты материала. 2
Неправильная эксплуатация. 2
Аварии на пожаро- и взрывоопасных объектах (ПВОО). Пожаро— и взрывоопасные объекты — это предприятия, на которых производятся, хранятся, транспортируются вещества и материалы, способные или приобретающие при определенных условиях способность к возгоранию или взрыву. Это прежде всего производства, где используются взрывчатые и имеющие высокую степень возгораемости вещества, а также железнодорожный и трубопроводный транспорт, как несущий основную нагрузку при доставке жидких, газообразных пожаро- и взрывоопасных грузов.
Характер пожаров на предприятиях зависит от того, какие горючие вещества и материалы перерабатываются, транспортируются или хранятся в отдельных зданиях и помещениях.
Проектирование производственных зданий и помещений, выбор производственного оборудования, электрических установок, систем вентиляции и отопления, противопожарных взрывов, путей эвакуации работающих при пожаре и другие вопросы, связанные с обеспечением пожарной безопасности, решаются в зависимости от категории помещений по пожаро- и взрывоопасности. В соответствии с общероссийскими нормами технологического проектирования помещения по взрывопожарной и пожарной опасности разделяют на пять категорий в зависимости от хранимых материалов. Из них две взрывопожароопасные (А, Б) и три пожароопасные (В, Г, Д).
К категориям А и Б относятся:
2) легковоспламеняющиеся жидкости;
3) вещества и материалы, способные взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом;
4) горючие пыли и волокна, легко воспламеняющиеся жидкости с температурой вспышки более 28 °С;
5) горючие жидкости;
6) паровоздушные смеси, при воспламенении которых развивается избыточное давление в помещении, превышающее 5 кПа.
В категории В, Г, Д входят:
1)горючие и трудногорючие жидкости, твердые горючие и трудногорючие вещества и материалы, способные при взаимодействии с водой, кислородом или друг с другом гореть, не взрываясь;
2)негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, процесс обработки которых сопровождается выделением лучистой теплоты, искр и пламени;
3)горючие газы, жидкости и твердые вещества, которые сжигаются или утилизируются в качестве топлива;
4)негорючие вещества и материалы в холодном состоянии.
Все строительные материалы и конструкции из них делятся на несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.
К несгораемым относятся такие материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются.
Трудносгораемыми считаются те материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть лишь при наличии источника огня.
Сгораемые — это такие материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть и тлеть после удаления источника огня.
Пожары на крупных промышленных предприятиях и в населенных пунктах подразделяются на отдельные и массовые: отдельные обычно бывают пожары в здании или сооружении; массовые представляют собой совокупность отдельных пожаров, охвативших более 25 % зданий. Сильные массовые пожары при определенных условиях могут перейти в огненный шторм.
Опасными факторами пожара (ОФП) являются:
открытый огонь и искры;
повышенная температура окружающей среды и предметов;
токсичные продукты горения, дым;
пониженная концентрация кислорода;
падающие части строительных конструкций, агрегатов, установок.
К поражающим факторам взрыва относятся ударная воздушная волна, тепловое излучение, а также осколочные поля, создаваемые летящими обломками взрывающихся объектов.
Ударная воздушная волна — это область резкого сжатия воздуха, которая в виде сферического слоя распространяется во все стороны от места взрыва с огромной скоростью. Основными критериями, характеризующими ее разрушающее и поражающее действие, являются избыточное давление во фронте ударной волны, давление скоростного напора и продолжительность действия. При встрече с преградой ударная волна образует давление отражения, которое, взаимодействуя с избыточным давлением, может увеличить его в два и более раз. Поэтому взрывы внутри помещений оказывают значительно большее разрушающее действие, чем на открытой местности. Помимо избыточного давления, преграды на пути движения ударной волны испытывают динамические нагрузки, создаваемые потоком движущегося воздуха — давлением скоростного напора. Продолжительность действия ударной волны находится в прямой зависимости от силы взрыва, а производимые ею разрушения — от продолжительности действия избыточного давления.
Поражающее действие теплового излучения в очаге поражения определяется величиной теплового потока. Возникающие в результате взрывов пожары приводят к ожогам, а горение пластмасс и некоторых синтетических материалов — к образованию и созданию различных концентраций ХОВ, цианистых соединений, фосгена, сероводорода и др.
Поражающее действие осколочных полей определяется количеством летящих осколков от взрывающихся объектов, кинетической энергией и радиусом их разлета. При пожарах и взрывах люди получают термические повреждения (ожоги тела, верхних дыхательных путей, глаз) и механические повреждения (переломы, ушибы, черепно-мозговые травмы, осколочные ранения, комбинированные поражения).
При пожарах чаще всего наблюдается поражение людей окисью углерода (при содержании в воздухе 1 % окиси углерода — почти мгновенная потеря сознания и смерть), реже — цианистыми соединениями, бензолом, окислами азота, углекислотой и другими токсичными продуктами. К поражающим факторам пожаров относят также задымление, затрудняющее ориентирование, и сильный моральный психологический эффект.
Наиболее опасны пожары в административных зданиях, внутренние стены которых облицованы панелями из горючего материала, а потолки — сгораемыми древесными плитами. Во многих случаях возникновению возгорания способствует неудовлетворительная огнестойкость древесины и других строительных материалов, особенно пластиков.