бжд. Практикум Издательство Иркутского государственного технического университета 2015
 Скачать 2.74 Mb.
|
|
Классификация чрезвычайных ситуаций Всю совокупность возможных чрезвычайных ситуаций целесообраз- но первоначально разделить на конфликтные и бесконфликтные [2]. К конфликтным чрезвычайным ситуациям, прежде всего, могут быть отнесены военные столкновения, экономические кризисы, экстре- мистская политическая борьба, социальные взрывы, национальные и рели- гиозные конфликты, терроризм, разгул уголовной преступности, крупно- масштабная коррупция и др. Бесконфликтные чрезвычайные ситуации, в свою очередь, могут быть классифицированы (систематизированы) по значительному числу при знаков, описывающих явления с различных сторон их природы и свойств. Все чрезвычайные ситуации можно классифицировать по трем ос- новным принципам – масштабу распространения, темпу развития и при- роде происхождения. Классификация чрезвычайных ситуаций по масштабу В соответствии с постановлением Правительства РФ от 21 мая 2007 г. №304 «О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» чрезвычайные ситуации подразделяются на: а) чрезвычайную ситуацию локального характера, в результате ко- торой территория, на которой сложилась чрезвычайная ситуация и нару- шены условия жизнедеятельности людей (далее – зона чрезвычайной ситу- 14 ации), не выходит за пределы территории объекта, при этом количество людей, погибших или получивших ущерб здоровью (далее – количество пострадавших), составляет не более 10 человек либо размер ущерба окру- жающей природной среде и материальных потерь (далее – размер матери- ального ущерба) составляет не более 100 тыс. рублей; б) чрезвычайную ситуацию муниципального характера, в результате которой зона чрезвычайной ситуации не выходит за пределы территории одного поселения или внутригородской территории города федерального значения, при этом количество пострадавших составляет не более 50 чело- век либо размер материального ущерба составляет не более 5 млн рублей, а также данная чрезвычайная ситуация не может быть отнесена к чрезвы- чайной ситуации локального характера; в) чрезвычайную ситуацию межмуниципального характера, в ре- зультате которой зона чрезвычайной ситуации затрагивает территорию двух и более поселений, внутригородских территорий города федерально- го значения или межселенную территорию, при этом количество постра- давших составляет не более 50 человек либо размер материального ущерба составляет не более 5 млн рублей; г) чрезвычайную ситуацию регионального характера, в результате которой зона чрезвычайной ситуации не выходит за пределы территории одного субъекта Российской Федерации, при этом количество пострадав- ших составляет свыше 50 человек, но не более 500 человек либо размер материального ущерба составляет свыше 5 млн рублей, но не более 500 млн рублей; д) чрезвычайную ситуацию межрегионального характера, в резуль- тате которой зона чрезвычайной ситуации затрагивает территорию двух и более субъектов Российской Федерации, при этом количество пострадав- ших составляет свыше 50 человек, но не более 500 человек либо размер материального ущерба составляет свыше 5 млн рублей, но не более 500 млн рублей; е) чрезвычайную ситуацию федерального характера, в результате которой количество пострадавших составляет свыше 500 человек либо размер материального ущерба составляет свыше 500 млн рублей. Классификация чрезвычайных ситуаций по темпу развития Каждому виду чрезвычайных ситуаций свойственна своя скорость распространения опасности, являющаяся важной составляющей интенсив- ности протекания чрезвычайного события и характеризующая степень вне- запности воздействия поражающих факторов. С этой точки зрения такие события можно подразделить на: • внезапные (взрывы, транспортные аварии, землетрясения и т. д.); • стремительные (пожары, выброс газообразных сильнодействую- щих ядовитых веществ (СДЯВ), гидродинамические аварии с образовани- ем волн прорыва, сель и др.), 15 • умеренные (выброс радиоактивных веществ, аварии на коммуналь- ных системах, извержения вулканов, половодья и пр.); • плавные (аварии на очистных сооружениях, засухи, эпидемии, эко- логические отклонения и т. п.). Плавные (медленные) чрезвычайные ситу- ации могут длиться многие месяцы и годы, например, последствия антро- погенной деятельности в зоне Аральского моря. Классификация чрезвычайных ситуаций по происхождению В России применяется базовая классификация техногенных чрезвы- чайных ситуаций, построенная по типам и видам чрезвычайных событий, инициирующих чрезвычайные ситуации (табл. 1.1). Таблица 1.1 Классификация техногенных чрезвычайных ситуаций Вид техногенной чрезвычайной ситуации Опасные события 1 2 1. Транспортные аварии (катастрофы) Аварии грузовых железнодорожных поез- дов, аварии пассажирских поездов, поез- дов метрополитена, аварии (катастрофы) на автомобильных дорогах (крупные авто- дорожные катастрофы), аварии транспорта на мостах, в туннелях и железнодорожных переездах, аварии на магистральных тру- бопроводах, аварии грузовых судов (на море и реках), аварии (катастрофы) пасса- жирских судов (на море и реках), аварии (катастрофы) подводных судов, авиацион- ные катастрофы в аэропортах и населен- ных пунктах, авиационные катастрофы вне аэропортов и населенных пунктов, назем- ные аварии (катастрофы) ракетных косми- ческих комплексов, орбитальные аварии космических аппаратов 2. Пожары, взрывы, угроза взрывов Пожары (взрывы) в зданиях, на коммуни- кациях и технологическом оборудовании промышленных объектов, пожары (взры- вы) на объектах добычи, переработки и хранения легковоспламеняющихся, горю- чих и взрывчатых веществ, пожары (взры- вы) в шахтах, подземных и горных выра- ботках, метрополитенах, пожары (взрывы) в зданиях, сооружениях жилого, социаль- но-бытового и культурного назначения, пожары (взрывы) на химически опасных объектах, пожары (взрывы) на радиацион- но опасных объектах, обнаружение не- разорвавшихся боеприпасов, утрата взрывчатых веществ 16 Продолжение табл. 1.1 1 2 3. Аварии с выбросом угрозой выброса аварийно химически опасных веществ Аварии с выбросом (угрозой выброса) ава- рийно химически опасных веществ при их производстве, переработке или хранении (захоронении), аварии на транспорте с вы- бросом (угрозой выброса) аварийно хими- чески опасных веществ, образование и распространение опасных химических ве- ществ в процессе химических реакций, начавшихся в результате аварии, аварии с химическими боеприпасами, утрата ис- точников химически опасных веществ 4. Аварии с выбросом (угрозой выброса) радиоактивных веществ Аварии на АЭС, атомных энергетических установках производственного и исследо- вательского назначения с выбросом (угро- зой выброса) радиоактивных веществ, ава- рии с выбросом (угрозой выброса) радио- активных веществ на предприятиях ядерно-топливного цикла 5. Аварии с выбросом (угрозой выброса) радиоактивных веществ Аварии транспортных средств и космиче- ских аппаратов с ядерными установками или грузом радиоактивных веществ на борту, аварии при промышленных и испы- тательных ядерных взрывах с выбросом (угрозой выброса) радиоактивных ве- ществ, аварии с ядерными боеприпасами в местах их хранения или установки, утрата радиоактивных источников 6. Аварии с выбросом (угрозой выброса) биологически опасных веществ Аварии с выбросом (угрозой выброса) биологически опасных веществ на пред- приятиях промышленности и в научно- исследовательских учреждениях (лабора- ториях), аварии на транспорте с выбросом (угрозой выброса) биологических веществ, утрата биологически опасных веществ 7. Гидродинамические аварии Прорывы плотин (дамб, шлюзов, перемы- чек) с образованием волн прорыва и ката- строфических затоплений, прорывы пло- тин (дамб, шлюзов, перемычек) с образо- ванием прорывного паводка, прорывы плотин (дамб, шлюзов, перемычек), по- влекшие смыв плодородных почв или от- ложение наносов на обширных территори- ях 8. Внезапное обрушение зданий, сооружений Обрушение производственных зданий и сооружений, обрушение зданий и соору- жений жилого, социально-бытового и культурного назначения, обрушение эле- ментов транспортных коммуникаций 17 Окончание табл. 1.1 1 2 9. Аварии на электро-энергетических системах Аварии на автономных электростанциях с долговременным перерывом электроснаб- жения всех потребителей, аварии на элек- троэнергетических системах (сетях) с дол- говременным перерывом электроснабже- ния основных потребителей или обширных территорий, выход из строя транспортных электроконтактных сетей 10. Аварии на коммунальных системах жизнеобеспечения Аварии в канализационных системах с массовым выбросом загрязняющих ве- ществ, аварии на тепловых сетях (система горячего водоснабжения) в холодное вре- мя, аварии в системах снабжения населе- ния питьевой водой, аварии на комму- нальных газопроводах 11. Аварии на промышленных очистных сооружениях Аварии на очистных сооружениях сточных вод промышленных предприятий с массо- вым выбросом загрязняющих веществ, аварии на очистных сооружениях про- мышленных газов с массовым выбросом загрязняющих веществ Природная чрезвычайная ситуация– обстановка на определенной территории или акватории, сложившаяся в результате источника чрезвы- чайной ситуации, которая может повлечь или повлекла за собой человече- ские жертвы, ущерб здоровью людей и (или) окружающей природной сре- де, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедея- тельности людей. Природные явления и процессы могут приводить к природным бед- ствиям, которые ежегодно уносят тысячи человеческих жизней и наносят огромный материальный ущерб. Природные бедствия представляют собой сложную совокупность разнообразных неблагоприятных и опасных при- родных явлений и процессов (НОЯ), которые в зависимости от их масшта- бов и интенсивности подразделяются на неблагоприятные природные яв- ления, стихийные бедствия и природные катастрофы. Под неблагоприятным природным явлениемпонимается стихийное событие природного происхождения, вызывающее сравнительно неболь- шие негативные последствия для жизнедеятельности людей и экономики. Классификация природных чрезвычайных ситуаций включает основные виды чрезвычайных событий природного происхождения (табл. 1.2). 18 Таблица 1.2 Классификация природных чрезвычайных ситуаций Вид природной чрезвычайной ситуации Опасные явления Космогенная Падение на Землю астероидов, столкнове- ние Земли с кометами, кометные ливни, столкновение Земли с метеоритами и болидными потоками, магнитные бури Геофизическая Землетрясения, извержения вулканов Геологическая (экзогенная геологичеcкая) Оползни, сели, обвалы, осыпи, лавины, склоновый смыв, просадка лессовых по- род, просадка (обвалы) земной поверхно- сти в результате карста, абразия, эрозия, курумы, пыльные бури Метеорологическая Бури (9–11 баллов), ураганы (12–15 бал- лов), смерчи (торнадо), шквалы, верти- кальные вихри (потоки ) Гидрометеорологиская Крупный град, сильный дождь (ливень), сильный снегопад, сильный гололед, сильный мороз, сильная метель, сильная жара, ческая сильный туман, засуха, сухо- вей, заморозки Морская гидрологическая Тропические циклоны (тайфуны), цунами, сильное волнение (5 баллов и более), сильное колебание уровня моря, сильный тягуны в портах, ранний ледяной покров или припай, напор льдов, интенсивный дрейф льдов, непроходимый (труднопро- ходимый лед), обледенение судов, отрыв прибрежных льдов Гидрологическая Высокие уровни воды, половодье, дожде- вые паводки, заторы и зажоры, ветровые нагоны, низкие уровни воды, ранний ледостав и преждевременное появление льда на судоходных водоемах и реках, по- вышение уровня грунтовых вод (подтоп- ление) Природные пожары Лесные пожары, пожары степных и хлеб- ных массивов, торфяные, подземные пожары горючих ископаемых Стадии развития чрезвычайных ситуаций Какими бы различными ни были чрезвычайные ситуации, все они в своем развитии проходят четыре характерные стадии [2]: • зарождение, • инициирование, • кульминация. • затухание. 19 На стадии зарождения создаются предпосылки будущей ТЧС: акти- визируются неблагоприятные природные процессы, накапливаются техно- логические неполадки и проектно-производственные дефекты, происходят сбои в работе оборудования, инженерно-технического персонала. К их числу также относятся большие объемы хранения и переработки материа- лов (огнеопасных, горючих, нестабильных, коррозионных (едких), высо- кореактивных, токсичных, пылевидных, инертных и других веществ) и экстремальные физические условия производственного процесса (высокие и низкие температуры, высокие давления, вакуум, циклические изменения температуры и давления, гидравлические удары и т. п.). Продолжительность стадии зарождения может быть определена весьма приблизительно с использованием методологии теории надежности технических систем, теории риска, теории катастроф, регулярной стати- стики отказов, локальных аварий. На стадии инициирования возникают технологические нарушения, связанные с выходом параметров процесса (давления, температуры, кон- центрации, скорости реакции, расхода вещества и др.) за критические зна- чения. Происходят спонтанные реакции, вышедшие из-под контроля, раз- герметизация трубопроводов, резервуаров, пробой прокладок, коррозион- ное повреждение стенок. Возможно нарушение работы оборудования (насосов, клапанов, измерительных приборов, датчиков, блокировок). Об- наруживается неисправность систем обеспечения (электрической, водо- снабжения, охлаждения, теплообмена, вентиляции). Нельзя исключать внешние события, к числу которых следует отнести экстремальные погод- ные условия, стихийные бедствия, акты вандализма, диверсии. Наиболее существенным является человеческий фактор, поскольку более 60 % ава- рий происходит из-за ошибок инженерно-технического персонала при проектировании, в процессе строительства и эксплуатации, при техниче- ском обслуживании. Стадия кульминации характеризуется высвобождением значитель- ных количеств энергии и массы, причем даже небольшое инициирующее событие может привести в действие цепной механизм аварий с многократ- ным увеличением мощности и масштабов (эффект «домино»). На этой ста- дии очень важно уметь предсказать сценарий развития аварии, что позво- лит принять действенные меры защиты, уменьшить человеческие жертвы или избежать их и значительно снизить наносимый ущерб. Стадия затухания продолжается от момента устранения источника опасности до полной ликвидации последствий аварии, что может длиться годы и даже десятилетия (например, чернобыльская катастрофа). Знание причинно-следственной цепи формирования ЧС в конкретных условиях даст возможность уменьшить риск возникновения такой ситуа- 20 ции, обеспечить готовность и повысить безопасность в чрезвычайной си- туации. 1.2. Факторы негативного воздействия источников техногенных чрезвычайных ситуаций на человека и среду обитания Классификация поражающих факторов негативного воздействия на человека и окружающую среду Степень опасности зависит от вероятности ее реализации, тех или иных поражающих факторов, а также от уязвимости и защищенности са- мого опасного объекта от внешних опасностей. Поражающий фактор источника чрезвычайной ситуации – состав- ляющая опасного явления или процесса, вызванная источником чрезвы- чайной ситуации и характеризуемая физическими, химическими и биоло- гическими действиями или проявлениями, которые определяются или вы- ражаются соответствующими параметрами. Независимо от источника возникновения ТЧС все они имеют практически одни и те же факторы негативного воздействия на человека и среду его обитания. Факторы негативного воздействия классифицируют на следующие виды [2]: • термическое воздействие (пожары в зданиях и сооружениях, пожа- ры разлития, лесные пожары и т. п.); • барическое воздействие (воздействие ударной волны при взрыве взрывчатых веществ, газо-воздушных смесей, технологических установок и т. п.); • токсическое воздействие (выбросы опасных химических веществ при химических авариях, выпускных газов автотранспорта, продуктов го- рения при пожарах и т. п.); • механическое воздействие (при поражении осколками, обрушении зданий и сооружений и т. д.); • электромагнитное воздействие (при радиационной аварии, от вы- соковольтных линий электропередач (ЛЭП) и работы высокочастотных приемно-передающих установок и бытовых устройств); • акустическое воздействие (от промышленных установок, реактив- ных самолетов, городского транспорта и т. д.); • радиационное воздействие (при радиационной аварии, рентгенов- ских исследованиях в медицине, приеме радоновых ванн и т. д.). Термическое воздействие источников ТЧС на человека и объекты окружающей среды Термическое воздействие на человека связано с прогревом и после- дующими биохимическими изменениями верхних слоев кожи. Человек 21 ощущает сильную (едва переносимую боль, когда температура верхнего слоя кожного покрова (≈ 0,1 мм) повышается до 45 °С). Время достижения «порога боли» τ, (с), связано с плотностью теплового потока q (кВт/м 2 ), со- отношением τ = (35/ q) 1,33 . (1.2) Если плотность теплового потока менее 1,7 кВт/м 2 , то боль не ощу- щается даже при длительном тепловом воздействии. Степень термического воздействия зависит от величины теплового потока и длительности тепло- вого излучения. При относительно слабом термическом воздействии будет повреждаться только верхний слой кожи (эпидермис) на глубину около 1 мм (ожог I степени – покраснение и отек кожи). Увеличение плотности теплового потока или длительности излучения приводит к воздействию на нижний слой кожи – дерму (ожог II степени – появление пузырей) и под- кожный слой (ожог III степени – омертвение кожи и образование некроти- ческого струпа). Здоровые взрослые люди и подростки выживают, если ожоги III сте- пени охватывают менее 20 % поверхности тела. Выживаемость постра- давших даже при интенсивной медицинской помощи резко снижается, ес- ли ожог составляет 50 % и более поверхности тела. Термическое воздействие на легковоспламеняющиеся материалы может вызвать дальнейшее разрастание аварии и переход ее в стадию кас- кадного развития. Согласно имеющейся статистике распространение и развитие пожаров в производственных помещениях происходят в основ- ном по материалам, сырью и технологическому оборудованию (42 %), а также по сгораемым строительным конструкциям (36 %), среди которых наибольшее распространение имеют древесина и пластики. Для каждого материала существует критическое значение плотности теплового потока q кр , при котором воспламенение не происходит даже при длительном тепловом воздействии. При увеличении величины теплового потока время до начала воспламенения материала уменьшается. В общем случае зависимость времени воспламенения от количества плотности теплового потока имеет вид τ = А/ (q – qкр) n , (1.3) где А и n – константы для конкретного вещества (например, для древесины А = 4360, n = 1,61). При длительности теплового воздействия 30 с и плотности теплового потока 12 кВт/м 2 воспламеняются деревянные конструкции; при 10,5 кВт/м 2 : – обгорает краска на окрашенных металлических конструкциях, обугливаются деревянные конструкции; при 8,4 кВт/м 2 – вспучивается краска на металлических конструкциях, разлагаются деревянные кон- струкции. Плотность теплового потока 4 кВт/м 2 безопасна для зданий и сооружений. Особенно опасен нагрев резервуаров (емкостей) с нефтепро- 22 дуктами, который может привести к взрыву сосуда. В зависимости от дли- тельности облучения величина критической плотности теплового потока значительно меняется. Опасность термического воздействия на строительные конструкции связана со значительным снижением их строительной прочности при пре- вышении определенной температуры. Степень устойчивости сооружения к тепловому воздействию зависит от предела огнестойкости конструкции, характеризуемого временем, по истечении которого происходит потеря несущей способности. О прочности материалов может свидетельствовать так называемая критическая темпе- ратура прогрева, которая для стальных балок, ферм и перегонов находится в пределах 470–500 °С, для металлических сварных и жестко защемленных конструкций – 300–350 °С. При проектировании зданий и сооружений используют железобе- тонные конструкции, предел огнестойкости которых значительно выше, чем у металлических. Так, предел огнестойкости железобетонных колонн сечением 20х20 см – 2 ч, сечением 30 х 50 см – 3,5 ч. Потеря несущей способности изгибаемых, свободно опертых эле- ментов плит, балок наступает вследствие прогрева растянутой арматуры до критической температуры 470–500 °С. Предел огнестойкости предвари- тельно напряженного железобетона такой же, как и у конструкций с нена- пряженной арматурой. Особенность напряженных конструкций – образо- вание необратимых деформаций при их прогреве уже до 250 °С, после чего их нормальная эксплуатация невозможна. |