Характеристика стихийных бедствий, аварий, катастроф в Республике Беларусь

Воздушная ударная  волна - наиболее мощный поражающий фактор при взрыве. Она образуется за счет колоссальной энергии, выделяемой в центре взрыва, что приводит к возникновению здесь огромной температуры  
и давления. Раскаленные продукты взрыва при стремительном расширении производят резкий удар по окружающим слоям воздуха, сжимают их до значительного давления и плотности, нагревая до высокой температуры.

 

Рис. 3.2. Зависимость радиуса внешней  границы зоны действия  
избыточного давления от количества взрывоопасной газовоздушной смеси.

Основным параметром, определяющим поражающее действие ВУВ, является избыточное давление, измеряемое в кПа. Его можно рассчитать для ГВС по следующей формуле.

 

,

где    Q_э – эквивалентная (по пропану) масса органического вещества до взрыва, кг;

R_i – расстояние от емкости с органическим веществом до i-го здания (сооружения), м;

Q_э – значение эквивалентной массы вещества.

где     Q – масса органического вещества до взрыва, кг;

К_В.Э – коэффициент эквивалентности органического вещества, приведенный к взрывоопасности пропана.

Воздействие ВУВ на человека может  быть непосредственным или косвенным. Наибольшее количество пострадавших – жертвы косвенного воздействия ВУВ.

Активность косвенного поражения  определяется тем, что ВУВ, разрушая постройки, вовлекает в движение огромное количество твердых частиц, осколков стекла и других предметов массой до 1,5 г, разлетающихся со скоростью до 35 м/с. Они и поражают человека. Так, при избыточном давлении порядка 60 кПа плотность опасных частиц в воздухе достигает 4500 шт/м².

При непосредственном поражении  ВУВ наносит людям травмы, которые делятся на крайне тяжелые, тяжелые, средние и легкие.

Крайне тяжелые травмы (обычно несовместимые  с жизнью) возникают при воздействии избыточного давления, величиной свыше 100 кПа.

Тяжелые травмы (сильная контузия, поражение внутренних органов, потеря конечностей, сильное кровотечение из носа и ушей) возникают при избыточном давлении 100–60 кПа.

Средние травмы (контузии, повреждения органов слуха, кровотечение из носа, ушей, вывихи) имеют место  при избыточном давлении 60–40 кПа.

Легкие травмы (ушибы, вывихи, временная потеря слуха, общая контузия) наблюдаются при избыточном давлении 40–20 кПа.

Поражения объектов, вызванные  ВУВ, можно характеризовать степенью их разрушений. По степени разрушений принято выделять четыре зоны.

Зона полных разрушений. Занимает до 13% всей площади очага поражения. Здесь разрушаются: полностью строения, до 50% противо-радиа-ционных укрытий (ПРУ), до 5% убежищ и подземных коммуникаций. Восстановить разрушенные объекты невозможно. Массовая гибель всего живого. На улицах образуются сплошные завалы. Сплошных пожаров не возникает из-за сильных разрушений, срыва пламени ударной волной, разлета воспламенившихся обломков и засыпки их грунтом. Эта зона образуется, когда величина избыточного давления при взрыве составляет свыше 50 кПа.

Зона сильных разрушений. Занимает площадь до 10% очага поражения. Строения сильно повреждаются, убежища и коммунальные сети остаются невредимыми, 75% укрытий сохраняют свои защитные свойства. Есть местные завалы, участки сплошных пожаров. Зона образуется, когда величина избыточного давления при взрыве составляет 30–50 кПа.

Зона средних разрушений. Наблюдается, когда величина избыточного давления при взрыве достигает 20–30 кПа и занимает площадь до 15% очага поражения. Строения получают средние разрушения, а защитные сооружения и коммунальные сети сохраняются. Могут наблюдаться местные завалы, участки сплошных пожаров, массовые санитарные потери (не смертельный исход) среди незащищенного населения.

Зона слабых разрушений. Занимает до 62% площади очага поражения. Строения получают слабые повреждения (разрушения перегородок, дверей, окон), могут наблюдаться отдельные завалы, очаги пожаров, а у людей – травмы. Зона образуется, когда величина избыточного давления при взрыве составляет 10–20 кПа.

 

3.4. Аварии с  выбросом химически опасных веществ

 

Аварии такого типа могут происходить  на химически опасных объектах (ХОО), где производят, хранят, транспортируют или используют опасные химические соединения, называемые сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ).

Сильнодействующие ядовитые вещества – это химические соединения, которые при проливе (выбросе) в окружающую среду способны вызвать массовое поражение людей или животных, а также заражение воздуха, почвы, воды, растений и различных объектов.

Самыми распространенными в населенных пунктах ХОО, содержащими СДЯВ, являются хранилища аммиака и хлора.

Значительное количество аммиака  сосредоточено на объектах пищевой, мясомолочной промышленности, торговых базах (в холодильных установках), в сельском хозяйстве. Хлор широко применяют в жилищно-коммунальном хозяйстве, в системах очистки воды.

По степени опасности воздействия  на организм человека химические вещества делятся на четыре класса.

I – чрезвычайно опасные (ртуть, свинец, синильная кислота, нитраты, хлор, фтор, бром, хлорорганические соединения);

II – высокоопасные (кислоты, аммиак, едкий натр, сероуглерод, метиловый спирт, формальдегид, фенолы;)

III – умеренно опасные;

IV – малоопасные.

К III и IV группам веществ относятся все остальные химические соединения. По характеру воздействия на человека СДЯВ делятся на шесть групп (табл. 3.1).

Несмотря на предпринимаемые меры безопасности, полностью исключить вероятность возникновения аварий на ХОО практически невозможно.

Особую опасность представляют последствия аварий, когда происходит выброс СДЯВ в результате взрыва, пожара, или поломки технологического оборудования.

По масштабам последствий аварии на ХОО подразделяются на:

локальные – последствия ограничиваются одним цехом ХОО;

местные – последствия ограничиваются производственной площадкой ХОО или его санитарно-защитной зоной (СЗЗ);

общие – последствия распространяются за пределы санитарно-защитной зоны ХОО.

В большинстве  случаев при аварийном разрушении технологического оборудования (емкостей, продуктопроводов, вентилей клапанов) СДЯВ вытекают в виде жидкости, выделяются в атмосферу в виде газа, пара или аэрозоля. Это определяется физико-химическими свойствами СДЯВ.

 

 

 

 

Таблица 3.1

Виды СДЯВ по характеру воздействия  на человека

 

Все СДЯВ можно разделить на три  группы, исходя из температуры их кипения при атмосферном давлении, критической температуры и температуры окружающей среды; агрегатного состояния СДЯВ; температуры хранения и рабочего давления в емкости.

1-я группа включает СДЯВ с  температурой кипения ниже –40°С. При выбросе этих веществ образуется только первичное газовое облако  
с вероятностью взрыва и пожара (водород, метан, угарный газ).

2-ю группу составляют СДЯВ  с температурой кипения от  –40°С до +40°С и критической  температурой выше температуры  окружающей среды. Для приведения таких СДЯВ в жидкое состояние их надо сжать. Хранят такие СДЯВ в охлажденном виде или под давлением при обычной температуре (хлор, аммиак, оксид этилена). Выброс таких веществ обычно дает первичное и вторичное облако зараженного воздуха.

3-я группа – СДЯВ с температурой кипения выше +40°С, то есть все СДЯВ, находящиеся при атмосферном давлении в жидком состоянии. При их выливе жидкость с поверхности грунта испаряется долго, существует опасность заражения грунтовых вод.

Рассмотрим краткую характеристику наиболее распространенных СДЯВ.

Аммиак – бесцветный газ с резким удушливым запахом нашатырного спирта. Растворим в воде, спирте, эфире. Температура кипения –33,3°С. Смесь паров аммиака с воздухом при содержании аммиака от 107 до  
200 мг/л является взрывоопасной. При выбросе в атмосферу аммиак «дымит». Он вызывает поражение дыхательных путей. Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе:

в населенных пунктах 0,0002 мг/л;

в рабочих помещениях 0,02 мг/л.

Поражающая концентрация 0,2 мг/л в течение часа, смертельная –  
7 мг/л в течение 30 минут.

Растворим в воде, спирте, эфире.

Хлор – газ желто-зеленого цвета с резким специфическим запахом,  
в 2,5 раза тяжелее воздуха. Температура кипения –34°С. Растворим в воде.  
В смеси с воздухом взрывоопасен. При вдохе раздражает слизистые оболочки дыхательных путей и легких. Предельно допустимая концентрация хлора:

в воздухе населенных пунктов 0,00003 мг/л;

в рабочей зоне 0,001 мг/л;

поражающая концентрация 0,01 мг/л в течение часа, смертельная – 0,1 мг/л в течение часа.

Ртуть – серебристо-белый, блестящий, жидкий, тяжелый металл с температурой кипения +357°С. Заметно испаряется при комнатной температуре, при повышении температуры скорость испарения сильно возрастает. Растворяет золото, серебро, цинк и др., образуя твердые растворы (амальгамы).

Ртуть, особенно ее пары, интенсивно загрязняют окружающую среду, опасны для  вдыхания, вызывают острые и хронические  отравления. Предельно допустимые концентрации паров ртути и металлической ртути для:

воздуха рабочей зоны  0,01 мг/м³;

атмосферного воздуха  0,0003 мг/м³;

воды  0,0005 мг/л;

почвы  2,1 мг/кг.

Окись углерода (СО, угарный газ) – продукт неполного сгорания различных видов топлива, газ без цвета и запаха. Отравление окисью углерода в быту может возникнуть в жилых помещениях с печным отоплением, или при нахождении в легковом автомобиле с работающим двигателем в замкнутом помещении (гараже).

В производственных помещениях для  предупреждения отравления окисью углерода его содержания в воздухе рабочей  зоны не должно превышать 20 мг/м³.

Метан (природный, болотный газ) широко используется в промышленности и быту, в качестве топлива.

Бесцветный легкий газ, не имеющий запаха. Смесь метана с воздухом крайне взрывоопасна. Температура кипения –164,5°С, температура затвердевания –182,5°С. Растворим в воде. Транспортируется в сжиженном состоянии.

 

3.5. Аварии с  выбросом радиоактивных веществ

 

К радиоактивным веществам относятся вещества, содержащие радионуклиды.

Нуклид – разновидность атома. Каждый нуклид обладает свойствами своего ядра. Стабильный нуклид не способен к радиоактивному распаду, радионуклид распадается с испусканием ионизирующего излучения.

Ионизирующее излучение (радиация) – это поток частиц (квантов), обладающих энергией, достаточной для ионизации атомов.

Радиация окружает человечество везде. Люди рождаются и живут в среде естественных и искусственных ионизирующих излучений.

Человек подвергается двум видам облучения: внешнему и внутреннему.

К источникам внешнего облучения относят  естественное ионизирующее излучение (космическое, земное). Земные и космические ионизирующие излучения составляют естественный радиационный фон, которому постоянно подвергаются все живые организмы на Земле. В Республике  Беларусь, до катастрофы на Чернобыльской АЭС, естественный радиационный фон (мощность экспозиционной дозы радиации) колебался  
в пределах от 2 до 12 мкР/ч. Годовая доза облучения людей составляла  
30–100 мбэр.

Внутреннее облучение человека от естественных источников происходит, когда в его организм попадают продукты питания, вода и воздух.

Из многих источников радиации, встречающихся в окружающей нас  среде, наиболее опасен радон – невидимый, не имеющий ни запаха, ни вкуса тяжелый  газ.

Наибольшее количество радона содержится в воде, природном газе, дереве, кирпиче, бетоне. Немного меньше в граните, песке.

В сырой воде радона больше, так  как при кипении он улетучивается. Определенное количество этого газа попадает в легкие с парами воды при приеме горячего душа.

Источниками искусственного излучения  являются:

– устройства, где происходят цепные ядерные реакции (ядерные боеприпасы, ядерные энергетические реакторы промышленного и исследовательского назначения);

– устройства, генерирующие излучения (рентгеновские аппараты, телевизоры, персональные компьютеры и другие бытовые приборы).

Аварии с выбросом радиоактивных  веществ (радиационные аварии) происходят в основном на радиационно опасных  объектах (РОО).

Радиационная авария – потеря управления источником ионизирующих излучений (ИИИ) из-за неисправности оборудования, неправильных действий персонала, стихийных бедствий или иных причин, которая ведет к облучению людей выше установленных норм или радиоактивному заражению окружающей среды.

Радиационно опасный  объект – это объект экономики (ОЭ), где  
в результате аварии могут произойти массовые радиационные выбросы или поражение живых организмов и растений.

К таким объектам можно отнести: атомные электростанции (АЭС); атомные  станции теплоснабжения (АСТ); предприятия  ядерного топливного цикла (ПЯТЦ).

Особое место занимают аварии на АЭС.

Международное агентство по атомной  энергетике (МАГАТЭ) разработало шкалу оценки происшествий на АЭС (табл. 3.2).

Основными поражающими факторами  при радиационных авариях являются радиационное воздействие и радиоактивное  загрязнение. Кроме того, аварии могут начинаться и сопровождаться взрывами и пожарами.

Радиоактивное заражение занимает особое положение. Это обусловлено следующими особенностями:

– радиоактивному заражению подвергаются большие территории;

– радиоактивное заражение воздействует только на людей, животных и другие живые организмы;

– поражающее действие радиоактивного заражения продолжается  
в течение длительного времени (сутки, месяцы, годы);

– радиоактивное заражение может  быть обнаружено только с помощью специальных приборов.

Последствия радиационных аварий в основном оцениваются масштабом и степенью радиационного воздействия и радиоактивного заражения, а также зависят от состава радионуклидов и количества радиоактивных веществ в выбросе.