Чрезвычайные ситуации

Чрезвычайные ситуации, вызванные возникновением пожаров и взрывами.

Пожары и взрывы объектов промышленности, транспорта, административных зданий, общественного и жилищного фонда наносят значительный материальный ущерб и зачастую приводят к гибели людей.

Пожар – это комплекс физико-химических явлений, в основе которых лежат неконтролируемые процессы горения, тепло и массообмена, сопровождающиеся уничтожением материальных ценностей и создающие опасность для жизни людей.

Взрыв – это неконтролируемое освобождение большого количества энергии в ограниченном объеме за короткий промежуток времени.

Пожары и взрывы зачастую представляют собой взаимосвязанные явления. Взрывы, как правило, приводят к возникновению пожара на объекте, так как в результате взрыва образуется сильно нагретый газ (плазма) с очень высоким давлением, который оказывает не только ударное механическое, но и воспламеняющее воздействие на окружающие предметы, в том числе горючие вещества.

Объекты, на которых производятся, хранятся или транспортируются вещества, приобретающие при некоторых условиях способность к возгоранию (взрыву), относятся соответственно к пожаро- или взрывоопасным объектам.

Процесс горения возможен при следующих основных условиях:

      непрерывное поступление окислителя (кислорода воздуха);

      наличие горючего вещества или его непрерывная подача в зону горения;

Зона наиболее интенсивного горения, в которой имеются все три условия, называется очагом пожара. Процесс развития пожара состоит из следующих фаз:

- распространение горения по площади и пространству;

-активное пламенное горение с постоянной скоростью потери массы горючих веществ;

- догорание тлеющих материалов и конструкций.

Пожар происходит в определенном пространстве (на площади или в объеме), которое условно может быть разделено на зоны горения, теплового воздействия и задымления, не имеющие четких границ.

Зона горения занимает часть пространства, в котором протекает процессы термического разложения твердых горючих материалов (ТГМ) или испарения ЛВЖ и ГЖ, горения ГГ и паров в объеме диффузионного давления пламени. Зона теплового воздействия представляет собой прилегающее к зоне горения пространство, в пределах которого происходит интенсивный теплообмен между поверхностью пламени, окружающими строительными конструкциями и горючими материалами. По условиям газообмена и теплообмена с окружающей средой все пожары подразделяются на два обширных класса:

1-ый класс – пожары на открытом пространстве;

2-ой класса – пожары в ограждениях.

Пожары 1-го класса условно могут быть разделены на следующие виды:

      локальные или не распространяющиеся, когда их размеры остаются неизменными во времени;

      распространяющиеся, когда ширина фронта, периметр или радиус пожара постоянно изменяются по различным направлениям;

      отдельные, когда пожаром охвачены отдельные объекты на территории, так что между ними возможны перемещения людей и техники без защиты от теплового воздействия;

      сплошные, когда одновременно пожаром охвачено преобладающее число объектов на данной территории, так что передвижение людей и техники через участок пожара невозможно без средств защиты от теплового воздействия;

      массовые как совокупность отдельных и сплошных пожаров;

      огневой шторм как особая форма не распространяющегося сплошного пожара, когда имеется значительный восходящий поток продуктов горения и нагретого воздуха и приток свежего воздуха со скоростью не менее 50 км/ч со всех сторон по направлению к границам огня.

Пожары 2-го класса могут быть двух видов:

      открытые, когда их развитие идет при полностью или частично открытых дверях, оконных и вентиляционных проемах.

      Закрытые, которые протекают при полностью закрытых проемах.

Пожарная опасность объектов техносферы, в котором находятся ТГМ, определяется удельной пожарной нагрузкой g, MДж/м2 , по формуле

g=           Ci  QPHi / S,

где Сi – количество  i –го материала пожарной нагрузки, кг;     QPHi- низшая теплота сгорания  i –го материала  пожарной нагрузки МДж/кг; n-количество видов материалов пожарной нагрузки; S –площадь размещения пожарной нагрузки, м2 (не менее 10 м2 ).

Пожарная нагрузка в помещениях представляет собой различные виды мебели, материалов, инвентаря, оборудования, а на открытых пространствах – отдельные объекты (здания, штабели пиломатериалов емкости и сооружения), материалы в россыпи, растительный покров (трава, кустарник, лес), торфоразработки.

Пожароопасность горючих материалов (ГГ, ЛВЖ, ГЖ, ГП и ТГМ) определяется их  физико –химическими свойствами через систему показателей, включающих температуру вспышки, температуру воспламенения, температуру самовоспламенения, нижний и верхний пределы распространения пламени, скорость выгорания, теплоту горения, коэффициент дымообразования.

Физико-химические и пожароопасные свойства горючих веществ, их отношение к огнетушащим веществам определяют особенности пожаров.

Пожары делятся на классы:

А – пожары ТГМ, в основном органического происхождения;

Б- пожары ГЖ и плавящих ТГМ;

С- пожары ЛВЖ и ГГ;

Д – пожары металлов и их сплавов;

Е – горение электроустановок.

Категории пожарной опасности производств и помещений

Пожар представляет большую опасность для здоровья и жизни людей, оказавшихся в зоне его воздействия. Результатом воздействия пожара являются ожоги, травмы и гибель людей. Опасностями пожара являются: повышенная температура окружающей среды; открытый огонь и искры; лучистые тепловые потоки; дымовые газы и токсичные продукты горения; пониженная концентрация кислорода в воздухе; разрушения строительных конструкций; взрывы емкостей с газом и перегретыми парами жидкостей; психофизиологические факторы. Особую опасность для жизни людей на пожарах представляет воздействие на их организм дымовых газов; содержащих токсичные продукты горения и разложения различных веществ и материалов.

Взрывы могут иметь химическую или физическую природу. При химических взрывах в твердых, жидких, газообразных взрывчатых веществах или аэровзвесях (мелкодисперсных частиц ГЖ или ГП в воздухе) горючих веществ, находящихся в окислительной среде, с огромной скоростью протекает экзотермические окислительно- восстановительные реакции или реакции термического разложения с выделением тепловой энергии.

Физический взрыв возникает вследствие неконтролируемого высвобождения потенциальной энергии сжатых газов из замкнутых объемов технологического оборудования, трубопроводов и других сосудов, работающих под давлением. Основными поражающими факторами взрыва является ударная волна (воздушная – при взрыве в газовой среде – или гидравлическая – при взрыве в жидкой среде) и осколочные поля. Осколочные поля- площадь территории, поражаемые разлетающимися осколками разорвавшихся объектов, разрушенных ударной волной.

Воздушная ударная волна образуется за счет энергии, выделенной в центре взрыва, которая приводит к возникновению в нем очень высокой температуры и огромного давления

На объектах техносферы имеют место следующие основные типы взрывов: свободный воздушный, наземный на открытой территории, наземный в непосредственной близости от объекта и взрыв внутри объекта.

Э- эпицентр взрыва; П- фронт падающей волны; Г- фронт головной волны; Т- Траектория тройной точки; О- фронт отраслевой волны. 

Чрезвычайные ситуации аварийного характера на транспорте

Транспортные аварии (катастрофы) могут быть двух видов:

а) на производственных объектах (депо, станции, порты, аэровокзалы, иные сооружения). Они носят общий характер;

б) во время движения транспортных средств. Их особенность заключается чаще всего в отдаленности места аварии (катастрофы) от аварийно-спасательных служб и населенных пунктов, в трудности доставки туда спасателей, большом количестве пострадавших, нуждающихся в срочной медицинской, в том числе хирургической, помощи.

Аварии на промышленных очистных сооружений могут принести немалые беды. Это связано не только с их тяжелым воздействием на обслуживающий персонал объектов и жителей близлежащих населенных пунктов, но и с залповыми выбросами в окружающую среду токсичных веществ.

Гидродинамические аварии возникают в основном при разрушении (прорыве) гидротехнических сооружений, чаще всего плотин. Их последствия – повреждение и разрушение гидроузлов, других сооружений, гибель людей, затопление обширных территорий.

В отдельную группу выделяются чтрезвычайные ситуации экологического характера.

Чрезвычайные ситуации загрязнения атмосферы и территории химически опасными веществами.

К ХОВ относятся все СДЯВ. В нормальных условиях хранения ХОВ могут находиться в твердом, жидком и газообразном состояниях. В большинстве случаев они являются жидкостями или газами. При аварии емкостей, в которых находились ХОВ в жидком состоянии при атмосферном давлении, происходит разлив жидкости с дальнейшим испарением, проникновением в глубокие слои почвы, подвалы, низкие участки местности, водоемы. В случае повреждения емкостей с ХОВ в виде сжатых жидкостей или газов последние выбрасываются в атмосферу, образуя пар, газ или аэрозоли. На организм человека ХОВ воздействуют по-разному, проникая через дыхательные пути, желудочно-кишечный тракт, кожу и слизистые оболочки. В зависимости от негативного воздействия ХОВ могут быть разделены на следующие группы:

      преимущественно удушающего действия (окись углерода, цианистый водород);

      удушающего и общеядовитого действия (амил, оксид азота, сернистый ангидрид, фтористый водород);

      нейтронного действия, т.е. влияющие на генерацию, проведение и передачу нервных импульоов (сероуглерод, тетраэтилевинец);

      удушающего и нейтронного действия (аммиак, гептил, гидразин);

      метаболические, т.е. нарушающие обмен веществ в организме (окись этилена, дихлорэтан, диоксин);

Для характеристики токсичности все ХОВ, находящиеся в воздухе, разделены на 4 класса:

1 класс- чрезвычайно опасные,

2 класс –высокоопасные,

3 класс- умеренно опасные,

4-й класс – малоопасные.

Количественно поражающее действие ХОВ определяется предельно допустимой концентрацией и токсодозой.

Токсодоза – количество вещества, вызывающее токсический эффект. При поступлении ХОВ через органы дыхания токсодозу определяют как произведение концентрации этого вещества С во вдыхаемом воздухе на время воздействия t, мг * мин/л. Различают следующие токсодозы:

LCT50- средняя, смертельная, вызывающая летальный исход у 50% пострадавших;

I CT50- средняя, выводящая из строя 50% пострадавших;

P CT50- средняя пороговая, вызывающая начальные симптомы поражения у 50% пострадавших.

По токсичности все вещества подразделяются на следующие группы:

      чрезвычайно токсичные (I CT50< 1мг* мин/л);

      высокотоксичные (I CT50=1…5мг*мин/л);

      сильнотоксичные (I CT50= 6…20мг*мин/л)

      умереннотоксичные (I CT50 =21…160мг*мин/л);

      практически нетоксичные (I CT50 >160мг*мин/л).

Предприятие или иной объект народного хозяйства, при авариях и разрушениях которого могут произойти массовые поражения людей, животных и растений ХОВ, называется химически опасными объектами (ХОО).

Крупными запасами ХОВ располагают предприятия химической, целлюлозно-бумажной, оборонной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностей, черной и цветной металлургии, по производству минеральных удобрений. Значительное количество ХОВ, таких, таких как хлор и аммиак, сосредоточенно на объектах пищевой и мясомолочной промышленности, холодильниках хранилищ и предприятий оптовой торговли, в жилищно-коммунальном хозйстве. Глубина первичной зоны заражения и зоны ЧС, проявившейся в результате аварии, зависит от концентрации ХОВ, скорости ветра, температуры почвы и воздуха, воздушных вертикальных потоков, влажности. Продолжительность химического заражения приземного слоя воздуха парами, газами и аэрозолями ХОВ при отсутствии подпитки от испарения разлившейся жидкости может колебаться от нескольких десятков минут до нескольких суток.

Радиоактивное загрязнение территорий

Беспорядочное распределение РВ на ограниченной площади вследствие выброса их в атмосферу и последующего оседания на поверхность земли или иных причин носит название радиоактивного загрязнения территорий. Происходит оно в результате ядерного взрыва, аварии на ядерной энергетической установке или из-за безответственного хранения и халатного обращения с РВ в медицине, научных учреждениях и промышленности. Радиоактивному загрязнению подвергается все: местность, растительность, люди, животные, здания и сооружения, транспорт и техника, приборы и оборудования, продукты питания, фураж и вода. При первичном загрязнении РВ наиболее крупные радиоактивные частицы оседают на землю в ближайшем окружении источника загрязнения; мелкие частицы в виде пыли разносятся потоками воздуха в квартиры, на чердаки, в подвалы, склады, дворовые постройки, кабины машин; самые мелкие частицы в виде аэрозолей переносятся радиоактивными облаками на большие расстояния, попадая в органы дыхания человека. Чем дольше длится процесс загрязнения, тем глубже проникают радионуклиды в поверхностный слой. Значительное ухудшение радиоактивной обстановки происходит в период так называемого вторичного загрязнения. Основным источником вторичного загрязнения является пыль, которая образуется при движении наземного транспорта, особенно по проселочным дорогам, при снятии загрязненного грунта, взлете и посадке вертолетов. При пожарах на первично загрязненной территории радионуклиды, превращаясь в дым и золу, переносятся потоками воздуха, загрязняя воздух и поверхность земли. За счет вторичных процессов зона загрязнения значительно расширяется, а один и тоже объект может загрязняться несколько раз. По своим масштабам и тяжести последствий наиболее опасны в мирное время на ядерных энергетических установках электростанций, промышленных установках народно-хозяйственных и военных объектов, кораблях и подводных лодках военного и гражданского флотов. К настоящему времени только на атомных электростанциях (АЭС) зафиксировано более 150 аварий с утечкой радиоактивности. Самый большой выброс РВ произошел при аварии на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986 г. К 6 мая 1986г. он составил 63 кг, что соответствует 3,5% общего количества радионуклидов в реакторе на момент аварии.  Выброс оказался эквивалентным действию примерно 85 атомных бомб мощностью по 20кг. Во время аварии и сразу после нее от радиационного заражения погибли 29 человек; у 208 человек была диагностирована острая лучевая болезнь; десятки тысяч людей, принимавших участие в ликвидации последствий аварии, получили дозу облучения, стали инвалидами. Из зон, ближайших а АЭС, было эвакуировано 115 тыс. человек, йодной профилактикой было охвачено 5,4 млн человек. При изучении ЧС данного вида пользуются следующими понятиями, определениями, показателями, единицами измерения. Радиационно-опасный объект(РОО) –научный, промышленный, оборонный объект, в том числе транспортный и военный корабль, при авариях и разрушениях которого могут произойти массовое радиационное поражение людей, животных, растений и радиоактивное заражение территории.