Классификация ахов по степени опасности

Показатель	1 класс	2 класс	3 класс	4 класс
ПДК в воздухе рабочей зоны, мг/м^3	< 0,1	0,1…1,0	1…10	>10
Средняя смертельная доза при введении в желудок, мг/кг	<15	15…150	150…5000	>5000
Средняя смертельная доза при нанесении на кожу, мг/кг	<100	100…500	500…2500	>2500
Средняя смертельная концентрация в воздухе, мг/м^3	<500	500…5000	5000…50000	>50000

 

Развитие аварии на химически опасных объектах и формирование зоны химического заражения. Анализ структуры и деятельности предприятий, производящих или потребляющих АХОВ, показывает, что в их технологических линиях обращается, как правило, небольшая доля этих продуктов из всей массы, имеющихся на предприятии. Поэтому при авариях в цехах в большинстве случаев происходит локальное загрязнение воздуха и территории. В таких случаях поражение может получить лишь производственный персонал.

Большая часть АХОВ хранится на складах. Нормы хранения АХОВ на каждом предприятии определяются с учетом их потребления, выработки, транспортирования, предупреждения аварийных ситуаций, профилактических остановок, сезонных поставок, а также токсичности и пожаровзрывоопасности. На крупных химических предприятиях создается минимальный (неснижаемый) запас исходных продуктов, рассчитанный на 3…15 суток работы, который может составлять сотни и тысячи тонн АХОВ.

АХОВ в больших объемах хранятся на предприятиях в стационарных емкостях. Это могут быть алюминиевые, стальные, железобетонные или комбинированные резервуары, температура и давление в которых поддерживаются в соответствии с заданным режимом хранения. Наиболее распространены емкости цилиндрической формы (наземные или подземные) и шаровые резервуары. Вместимость резервуаров бывает разной. Хлор, например, хранится в емкостях вместимостью от 1 до 100 т, аммиак – от 5 до 30000 т, синильная кислота – от 1 до 200 т, окись углерода, двуокись серы, гидразин, тетраэтилсвинец, сероуглерод – от 1 до 100 т.

Наземные резервуары на складах располагаются, как правило, группами с одной резервной емкостью на группу для перекачки АХОВ в случае утечки из какого-либо резервуара. Вокруг каждой группы резервуаров по периметру предусматривается замкнутое обвалование или ограждающая стенка из несгораемых и коррозионноустойчивых материалов высотой не менее 1 м, которые ограничивают площадь разлива АХОВ при аварии.

Используются, в основном, три способа хранения АХОВ в крупнотоннажных емкостях:

– при температуре окружающего воздуха и давлении до 20 атм. (сжиженные газы);

– в изотермических охлаждаемых (до температуры –35 ºС) резервуарах при атмосферном давлении;

– при температуре окружающего воздуха и атмосферном давлении (высококипящие жидкости).

На близкие расстояния АХОВ перевозятся автотранспортом в баллонах емкостью до 0,05 м³, контейнерах (бочках) емкостью до 0,8 м³ или автоцистернах вместимостью до 20…40 т.

По железной дороге АХОВ перевозят в баллонах, контейнерах (бочках) и цистернах – полезный объем 30…90 м³.

Водным транспортом большинство АХОВ перевозятся в баллонах и контейнерах (бочках), ряд судов оборудован специальными резервуарами (танками) вместимостью до 10000 тонн.

В случае разгерметизации емкостей, в которых хранятся АХОВ, происходит их выброс в окружающую среду. При этом условия (давление, температура), в которых находится вещество, быстро (скачком) изменяются от тех, что были при хранении, до значений, соответствующих атмосферным. Характер протекания процесса выброса определяет заражение местности и атмосферного воздуха и зависит от соотношения температур: критической для данного АХОВ, температуры окружающей среды и температуры хранения АХОВ. На него влияет также характер разрушения емкости (небольшая течь, незначительное или полное разрушение емкости), сопровождается авария взрывом и (или) пожаром.

В результате аварии АХОВ в общем случае могут находиться одновременно в жидком состоянии, в виде аэрозоля и пара (газа), при этом может происходить заражение местности на значительных площадях – образуется зона химического заражения.

Зона химического заражения – это территория или акватория, в пределах которой распространены или куда привнесены опасные химические вещества в концентрациях или количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, для сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

В зоне химического заражения выделяют территорию непосредственного разлива АХОВ и территорию, над которой распространялось облако зараженного воздуха.

Территорию непосредственного разлива и очень высоких концентраций АХОВ называют районом аварии. Его размер не превышает нескольких сотен метров для крупных аварий.

Район аварии – самое опасное место в зоне химического заражения, где наблюдаются максимальные концентрации АХОВ, на карте (схеме) отображается окружностью соответствующего радиуса. В районе аварии можно находиться только в изолирующих дыхательных аппаратах и средствах защиты кожи.

Возникновение зон заражения, значительно превышающих по площади район аварии, происходит при образовании первичного и вторичного облака зараженного воздуха.

Первичное облако образуется АХОВ, поступающим в атмосферу непосредственно в момент (1…3 мин) разрушения или разгерметизации емкости. Токсические вещества могут находиться в первичном облаке в аэрозольном или газообразном состоянии в зависимости от динамики процессов испарения и кипения при разгерметизации емкости. Образование первичного облака наиболее характерно для низкокипящих (температура кипения ниже +20 ºС) АХОВ, хранящихся под давлением. Перенос первичного облака ветром сопровождается гравитационным оседанием мелких капель АХОВ, в результате чего может происходить заражение ими местности, зданий, сооружений, оборудования, одежды людей.

При разрушении емкостей с высококипящими жидкостями или при очень низкой температуре окружающего воздуха образование первичного облака не происходит.

Глубина распространения первичного облака может составлять до нескольких десятков километров, направление распространения первичного облака АХОВ определяется направлением ветра в момент аварии. Зона распространения первичного облака по форме представляет собой узкий сектор, граница зоны определяется обычно пороговой токсодозой для времени воздействия 40…60 минут.

Вторичное облако формируется за счет испарения жидких АХОВ из зоны разлива в районе аварии. При обваловании хранилищ район аварии – это непосредственно место аварии. В зоне распространения вторичного облака поражающее действие оказывают только АХОВ в газообразном состоянии через органы дыхания.

Глубина распространения вторичного облака составляет до нескольких километров, определяется пороговой токсодозой так же, как и для первичного облака. Время испарения АХОВ может достигать нескольких часов (до суток), поэтому, учитывая возможные изменения направления ветра за это время, граница зоны – сектор с большим, чем для первичного облака, центральным углом – вплоть до окружности.

Глубины распространения первичного и вторичного облака зараженного воздуха в значительной степени зависят от метеорологических условий – вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха и скорости приземного ветра, а также рельефа местности и плотности застройки объектов.

Различают три состояния вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха: инверсия, изотермия, конвекция.

Инверсия – это такое состояние атмосферы, когда в приземном ее слое нет восходящих потоков воздуха, поэтому у поверхности земли накапливаются испаряющиеся вещества, рассеяния их нет. При инверсии создаются наиболее благоприятные условия для распространения АХОВ и сохранения их высоких концентраций, т. е. это наиболее опасные условия при аварии на химически опасных объектах. Инверсия наблюдается ночью и утром в ясную погоду при скорости ветра менее 4 м/с.

Изотермия характеризуется примерно одинаковой температурой воздуха по высоте и отсутствием перемещения воздуха по вертикали. Она наиболее типична для пасмурной погоды, имеет место в утренние и вечерние часы, скорость ветра – любая. Изотермия – это средние условия для распространения АХОВ.

Конвекция характеризуется наличием восходящих потоков воздуха, что обусловлено сильным нагревом почвы. При конвекции пары АХОВ интенсивно рассеиваются в приземном слое атмосферы. Конвекция наблюдается обычно в летние ясные дни при скорости ветра менее 4 м/с.

При различных типах устойчивости атмосферы (инверсия – изотермия – конвекция) расстояния от места аварии, на которых наблюдаются опасные концентрации АХОВ, могут отличаться на порядок.

В зависимости от особенностей аварии на ХОО могут возникнуть четыре типа зоны химического заражения, отличающихся характером поражающего действия.

Первый тип – при выбросе легко испаряющихся АХОВ практически мгновенно возникает только первичное облако, распространяющееся на большое расстояние.

Второй тип – при выбросе АХОВ средней летучести возникает первичное облако, а также пролив и вторичное облако по мере испарения пролива.

Третий тип – при выбросе мало летучих АХОВ возникает пролив и вторичное облако по мере его испарения.

Четвертый тип – при выбросе нелетучих АХОВ образуется пролив, вторичное облако не возникает, зона заражения ограничена территорией объекта.

 

Вопросы и задания

1. Что понимается под терминами «опасность», «безопасность»? Какие виды опасностей существуют? Как оценивается опасность?

2. Что такое чрезвычайная ситуация? Как классифицируются чрезвычайные ситуации?

3. Как оценивается опасность землетрясения?

4. Как оценивается опасность половодья, паводка?

5. Каковы причины возникновения нагонных наводнений?

6. Каковы особенности пожаров огневой загрузки, разлития, огненного шара?

7. Что такое воздушная ударная волна взрыва? Какими параметрами характеризуется воздушная ударная волна?

8. Поясните суть явления отражения воздушной ударной волны.

9. Как производится расчет избыточного давления во фронте воздушной ударной волны при взрыве различных взрывчатых веществ?

10. Какие параметры воздушной ударной волны определяют ее поражающее действие?

11. Каковы особенности взрыва газовоздушной смеси в атмосфере по сравнению со взрывом конденсированных взрывчатых веществ?

12. Какие органы организма человека наиболее чувствительны к облучению ионизирующими излучениями?

13. Каковы радиационные эффекты облучения людей?

14. От каких факторов зависят последствия облучения человека?

15. Чем обусловлено фоновое облучение людей в естественных условиях?

16. Какие способы защиты могут использоваться для снижения облучения населения при аварии на АЭС?

17. Что такое йодная профилактика, как она проводится?

18. Что такое аварийно химически опасное вещество?

19. Назовите токсические характеристики аварийно химически опасных веществ.

20. Что такое первичное и вторичное облако токсического вещества при аварии на химически опасном объекте?

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОБСТАНОВКИ

ПРИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

 

Прогнозирование обстановки при чрезвычайных ситуациях проводится для заблаговременного принятия мер по предупреждению чрезвычайных ситуаций, смягчению их последствий, определению сил и средств, необходимых для ликвидации последствий аварий, катастроф и стихийных бедствий.

Прогнозирование обстановки – это определение характеристик ожидаемой обстановки расчетным путем с использованием принятых математических моделей.

Прогнозирование обстановки включает выявление обстановки и ее оценку.

Иногда под прогнозированием обстановки понимают только получение данных о зонах ЧС – т. е. выявление обстановки, в этом случае говорят о прогнозировании и оценке обстановки.

Под выявлением обстановки понимается:

– сбор и обработка исходных данных о чрезвычайных ситуациях;

– определение размеров зон чрезвычайных ситуаций;

– отображение полученных результатов на картах, схемах (планах), ввод в электронные средства обработки информации.

Оценка обстановки проводится с целью определения влияния поражающих факторов ЧС на жизнедеятельность населения, работу объектов экономики и обоснования мер защиты. Оценка обстановки включает:

– определение степени разрушения зданий и сооружений, объектов инфраструктуры, потерь среди персонала и населения, а также влияния обстановки на действия сил по ликвидации последствий ЧС;

– анализ полученных результатов и выбор наиболее целесообразных вариантов действий, которые обеспечивают минимальные потери (исключают потери).

Как правило, выявление и оценка обстановки осуществляется в три этапа (рис. 2.1):

– заблаговременное прогнозирование;

– предварительное (оперативное) прогнозирование;

– выявление и оценка фактической обстановки.

Заблаговременное прогнозирование осуществляется до возникновения ЧС. Оно основывается на использовании возможных моделей возникновения аварийных ситуаций и преобладающих среднегодовых метеоусловий.

Данные для прогнозирования получаются от соответствующих министерств, ведомств и органов гидрометеорологической службы.

Результаты заблаговременного прогноза используются при планировании мероприятий защиты населения и территорий и ликвидации последствий ЧС: составляются планы действий в различных аварийных ситуациях, определяются необходимые людские и материальные ресурсы, производится обучение персонала, нештатных формирований, накапливаются материальные средства для защиты и ликвидации последствий ЧС. Результаты заблаговременного прогноза периодически или в соответствии с изменяющимися условиями уточняются.

Предварительное прогнозирование осуществляется сразу же после чрезвычайных событий техногенного или природного характера. Данными для прогноза являются фактические сведения об источнике опасности (например, какие емкости с каким АХОВ разгерметизированы, характер их разрушения и т. п.) и реальные метеоусловия. Они поступают от вышестоящих, нижестоящих и взаимодействующих органов управления по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям, с объектов экономики, от подчиненных сил разведки, наблюдения и контроля. Чем более конкретными будут эти сведения, тем более точными будут результаты прогноза. Результаты предварительного прогноза используются в целях:

– уточнения задач подразделениям разведки;

– проведения неотложных мероприятий защиты персонала объектов и населения;

– принятия предварительного решения по защите населения и территорий комиссиями по ЧС;

– подготовки сил и средств, привлекаемых для оказания помощи пострадавшим и ликвидации последствий ЧС.

Выявление и оценка фактической обстановки (по данным разведки) проводится с целью уточнения результатов предварительного прогноза и принятия окончательного решения по защите в ЧС и ликвидации ЧС. Исходными данными для оценки обстановки на этом этапе являются сведения о фактических масштабах чрезвычайного события (разрушенные здания, концентрации АХОВ, уровни радиации и т. д.).

Оценка обстановки заканчивается принятием решения по защите персонала (населения) и ликвидации ЧС. Мероприятия защиты и ликвидации ЧС выполняются в соответствии с решением и при необходимости корректируются по обстановке.

Математические модели, используемые при прогнозе. При заблаговременном и предварительном прогнозировании обстановки в ЧС используются математические модели, описывающие одно из возможных поражающих воздействий:

– барическое воздействие (взрывы – образование ударной волны);

– термическое воздействие (пожары – тепловое излучение);

– токсическое воздействие (аварии на химически опасных объектах);

– радиационное воздействие (аварии на радиационно опасных объектах);

– механическое воздействие (осколки, обрушение зданий, сели, оползни);

– биологическое воздействие (эпидемии).

Эти модели могут быть двух видов: детерминированные и вероятностные.

В детерминированных моделях по заданным исходным данным чрезвычайной ситуации (магнитуда землетрясения, тротиловый эквивалент взрыва и т. д.) рассчитываются параметры негативного воздействия и соответствующие ему степени поражения людей и различных объектов. Например, по рассчитанной интенсивности землетрясения в населенном пункте 7 баллов делается вывод о степени разрушения 3-х этажных зданий – “средняя” (слабые разрушения – при 5…6 баллов, средние – 6…7,5 баллов, сильные – >7,5 баллов).

В действительности же при определенных параметрах негативного воздействия на однотипные объекты последствия воздействия различны из-за наличия индивидуальных особенностей объектов. Вероятностные модели рассматривают поражающий эффект как случайную величину и параметры ее распределения определяют при статистической обработке данных ранее случившихся аварий и катастроф или экспериментов.

Для барического, термического, токсического и радиационного воздействий зависимости «интенсивность воздействия – вероятность поражения » качественно имеют одинаковый вид (рис. 2.2). Плотность вероятности поражающего действия распределена по нормальному или логарифмически нормальному закону. Вероятность поражения, как правило, рассчитывается через «пробит-функцию» , где – константы, определяемые для каждого вида воздействия на основе имеющихся статистических данных, – значение параметра, характеризующего интенсивность негативного воздействия.