Классификация и общие характеристики чрезвычайных ситуаций

Чрезвычайная ситуация — внешне неожиданная, внезапно возникающая обстановка, которая характеризуется резким нарушением установившегося процесса, оказывающая значительное отрицательное влияние на жизнедеятельность людей, функционирование экономики, социальную сферу и окружающую среду.

Классификация:

1 По принципам возникновения (стихийные бедствия, техногенные катастрофы, антропогенные катастрофы, социально-политические конфликты).

2 По масштабу распространения с учетом последствий.

местные (локальные); объектные; региональные; национальные; глобальные.

1 По скорости распространения событий

внезапные; умеренные; плавные (ползучие); быстрораспространяющиеся.

Последствия чрезвычайных ситуаций разнообразны: затопления,   разрушения, радиоактивное заражения, и т.д.

Условия возникновения ЧС.

1 Наличие потенциальных опасных и вредных производственных факторов при развитии тех или иных процессов.

2 Действие факторов риска

·высвобождение энергии в тех или иных процессах;

·наличие токсичных, биологически активных компонентов в процессах и т.д.

3 Размещение населения, а также среды обитания.

Стадии развития ЧС.

1 этап. Стадия накопления тех или иных видов дефекта. Продолжительность: несколько секунд — десятки лет.

2 этап. Инициирование ЧС.

3 этап. Процесс развития ЧС, в результате которого происходит высвобождение факторов риска.

4 этап. Стадия затухания. Продолжительность: несколько секунд — десятки лет.

Принципы обеспечения БЖД в ЧС.

1 Заблаговременная подготовка и осуществление защитных мер на территории всей страны. Предполагает накопление средств защиты для обеспечения безопасности.

2 Деференцированный подход в определении характера, объема и сроков исполнения такого рода мер.

3 Комплексный подход к проведению защитных мер для создания безопасных и безвредных условий во всех сферах деятельности.

Безопасность обеспечивается тремя способами защиты: эвакуация; использование средств индивидуальной защиты; использование средств коллективной защиты.

Затраты на снижение риска аварий могут быть распределены:

1.На проектирование и изготовление систем безопасности.

2.На подготовку персонала.

3.На совершенствование управления в ЧС.

Методика измерения риска имеет 4 подхода.

1.Инженерный (в основе лежат данные статистики). Определение риска осуществляется построением деревьев отказа (напр., современная космонавтика).

2.Модельный (построение моделей взаимодействия опасных и вредных факторов с человеком и окружающей средой).

3.Экспертный (вероятности различных событий, связь между ними и последствия аварий, которые определяются опросом специалистов данной области, выступающих в роле экспертов).

4.Социологический (опрос различных групп населения).

Гражданская оборона

Ударная волна, параметры, единицы измерения, особенности воздействия, способы защиты.

Очаг поражения — территории, которые подвергаются воздействию взрыва. В пределах очага поражения — полное, сильное, частичное и слабое разрушения; за пределами возник. пожары и незначительные разрушения.

Основные поражающие факторы ядерного взрыва:

· ударная волна;

· световое излучение;

· проникающая радиация;

· электромагнитный импульс.

Основная характеристика ударной волны — это избыточное давление взрыва [Па].

Т.к. распространение ударной волны сопровождается движением воздушных масс, то динамическое воздействие, под которым оказываются вертикальные конструкции, носит название давление скоростного напора [Па].

Помимо давления скоростного напора на наземные конструкции действует давление отражения (основная причина нарушения жестких конструкций).

Степень возможных разрушений подземных сооружений оцениваются избыточным давлением на поверхность земли. Масштабы разрушения связаны с мощностью боеприпасов — тротиловый эквивалент [кг].

На масштабы разрушения оказывают влияния: расстояния от центра взрыва; характер и прочность разрушения; рельеф местности и др.

Особенности воздействия ударной волны.

1.Относительно большая продолжительность действия (несколько секунд).

2.Разряжение следующее вслед за областью сжатия (способность затекать в здания).

3.Проникающая радиация — потоки g-излучения и нейтронов при ядерном взрыве. По мере воздействия на людей радиация изменяет свойство материала (пластик превращается в твердое вещество).

4.Радиоактивное заражение (приземное заражение атмосферного слоя воздуха, воды).

Форма следа радиоактивного облака — элепс. Через один час после взрыва а местности, которая подверглась взрыву, мощность экспоненциальной дозы равняется 100 Р/ч, через 8 часов она снижается в 10 раз.

Зараженность воздуха и воды оценивается активностью радионуклидов.

Электромагнитный импульс — поражающий фактор, который воздействует на электронную и электрическую аппаратуру. Это связано тем, что в результате ядерного взрыва появляется электромагнитный импульс, который охватывает весь диапазон частот электрических колебаний, в т.ч. диапазон связи, радиолокации и электроснабжения

Для защиты от электромагнитных импульсов используют экранирование линий электроснабжения.

Травмы при ударной волне делятся на: легкие (при избыточном давлении взрыва 20-40 кПа) средние и тяжелые (от 50 кПа и выше).

Характер разрушений, объем спасательных работ, условия их выполнения в очаге поражения зависят от давления ударной волны,

рельефа местности, метеоусловий, расположения населенных пунктов.

Зона разрушений подразделяется: сильная, средняя (завалы), слабые.

Зоны пожаров: сплошных, в завалах, отдельных пожаров.

7  ПОЖАРНАЯ И ВЗРЫВНАЯ БЕЗОПАСНСТЬ

Пожарная и взрывная безопасность

Согласно с ГОСТ 27331 -87 пожары по классам различают:

А – горение твердых веществ;

В – горение жидких веществ;

С – горение газообразных веществ;

Д – горение металлов и сплавов;

Е – горение электроустановок, находящихся под напряжением.

От класса зависит выбор методов и средств тушения пожаров

Взрыв – это быстропротекающий процесс высвобождения внутренней энергии, создающий избыточное давление. Взрыв может происходить с горением (процессом окисления) – химический взрыв или без него – физический взрыв.        

Основные понятия

Пожаром называют неконтролируемое горение, развивающееся во времени и пространстве, опасное для людей и наносящее материальный ущерб. Под пожарной и взрывной безопасностью понимают систему организационных и технических средств направленных на профилактику и ликвидацию пожаров и взрывов.

Пожары на промышленных предприятиях, транспорте и в быту представляют большую опасность для людей и наносят огромный материальный ущерб. Ущерб от пожаров и взрывов в нашей стране составляет около 0,9 % валового внутреннего продукта (ВВП). Вопросы обеспечения пожарной взрывной безопасности имеют государственное значение.

Горение – это сложное, быстропротекающее физико-химическое превращение веществ, сопровождающееся выделением тепла и света. Примером таких экзотермических реакций может служить взаимодействие углерода, водорода и метана с кислородом:

C +O₂ = CO₂ +383,5 кДж/моль;

2H₂ + O₂   = 2H₂O +517,7 кДж/моль;

СН₄ + 2 O₂  = СО₂ + 2Н₂О + 882,0 кДж/моль.

Для протекания процесса горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя и источника зажигания (импульса). Окислителем чаще всего является кислород воздуха, но его роль могут выполнять и хлор, фтор, бром, йод, окислы азота. Не которые вещества (на пример, сжатый ацетилен, хлористый азот, озон) могут взрываться с образованием тепла и пламени. Горение большинства веществ прекращается, когда концентрация кислорода понижается с 21 до 14 до18%.

Источниками зажигания могут служить случайные искры различного происхождения (электрические, возникшие в результате накопления статического электричества, искры от газо- и электросварки и т.д.) нагретые тела, перегрев электрических контактов и др. 

Различают полное и неполное горение. Процессы полного горения протекают при избытке кислорода; продуктами их реакции являются вода, диоксиды серы и углерода, т.е. вещества, не способные к дальнейшему окислению. Неполное горение происходит при недостатке кислорода, продуктами реакции в этом случае являются токсичные вещества и горючие (т.е. способные к дальнейшему окислению) вещества, например оксид углерода, спирты, альдегиды, кетоны и др.

В зависимости от свойств горючей смеси горение бывает гомогенным и гетерогенным. При гомогенном горении горючее вещество и окислитель находятся в одинаковом агрегатном в состоянии (например, смесь горючего газа и воздуха), а при гетерогенном – вещества при горении имеют границу раздела (например, горение твердых или жидких веществ в контакте с воздухом).

По скорости распространения пламени различают дефлаграционное (скорость распространения пламени- десятки метров в секунду), взрывное (сотни метров в секунду) и детонационное (тысячи метров в секунду) горение. Для пожаров характерно дефлаграционное горение.

Принято различать бедные и богатые горючие смеси в зависимости от соотношения горючего и окислителя. Бедные смеси содержат в избытке окислитель, а богатые – горючее.

Горение возникает в результате:

вспышки - быстрого сгорания горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов;

возгорания – возникновение горения под действием источника зажигания;

воспламенения – возгорания, сопровождающегося появлением пламени;

самовозгорания – резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящего к возникновению горения вещества при отсутствии источника зажигания;

Самовоспламенение – самовозгорание, сопровождающегося появлением пламени.

Взрыв- чрезвычайно быстрое химическое (взрывчатое) превращение, сопровождающегося выделением энергии и образованием сжатых газов, способных производить механическую работу.

При пожаре на людей воздействуют следующие опасные факторы: повышенная температура воздуха или отдельных предметов, открытый огонь и искры, токсичные продукты сгорания (например, угарный газ), дым, пониженное содержание кислорода в воздухе, взрывы и др.

Оценка пожарной опасности

Оценка пожарной опасности различных веществ и материалов определяется по их агрегатному состоянию (твердое, жидкое или газообразное). Основными показателями пожарной опасности являются: температура самовоспламенения и концентрационные пределы воспламенения.

Температура самовоспламенения – минимальная температура вещества или материала, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся пламенным горением. Отличие этого процесса от процесса возгорания заключается в том, что при последнем процессе загорается поверхность вещества или материала, а при самовоспламенении происходит только в том случае, если количество теплоты, выделяемое в процессе окисления, превысит её отдачу в окружающую среду.

Смеси горючих газов, паров и пыли с окислителем способны гореть только при определенном соотношении в них горючего вещества. Минимальную концентрацию горючего вещества, при котором оно способно загораться и распространять пламя, называют нижним концентрационным пределом воспламенения. Наибольшую концентрацию, при которой еще возможно горение, называют верхним концентрационным пределом воспламенения. Область концентрации между названными пределами представляет собой область воспламенения.

Значения нижнего и верхнего пределов воспламенения непостоянны, зависят от мощности источника воспламенения, содержания в горючей среды инертных компонентов, температуры и давления горючей смеси.

Кроме концентрационных различают и температурные пределы (нижний и верхний) воспламенения, под которыми понимают такие температуры вещества или материала, при которых его насыщенные горючие пары образуют в окислительной среде концентрации, равные соответственно нижнему и верхнему концентрационным пределам распространение пламени.

Температура воспламенения – эта минимальная температура вещества или материала, при которой они выделяют горючие пары и газы с такой скоростью, что при наличии источника зажигания возникает устойчивое горение, которое продолжается и после удаления этого источника. Таким образом, температура воспламенения характеризует способность вещества к самостоятельному устойчивому горению.

 Температура вспышки (t_всп) – эта минимальная температура горючего вещества, при которой над его поверхностью образуются пары и газы, способные вспыхнуть от источника. Скорость образования горючих газов при вспышке еще недостаточна для возникновения пламени.

Температура вспышки используется для характеристики всех горючих жидкостей по пожарной опасности. По этому показателю все жидкости делятся на: легковоспламеняющиеся (ЛВЖ), к которым относятся жидкости с температурой вспышки до 61 ^оС (бензин, ацетон, этиловый спирт и др.); горючие (ПК) с температурой вспышки выше 61 ^оС (масло, мазут, формалин и др.

Температура воспламенения, температура вспышки, а также температурные пределы воспламенения относятся к пожарной опасности. В табл. 7.1 представлены эти показатели для некоторых технических продуктов.

Пыли многих твердых веществ, взвешенные в воздухе, образуют с ним воспламеняющиеся смеси. Минимальную концентрацию пыли в воздухе, при которой происходит её загорание, называют нижним концентрационным пределом воспламенения пыли. Понятие верхнего концентрационного предела воспламенения для пыли не применяется, так как невозможно создавать очень большие концентрации во взвешенном состоянии. Сведения о нижнем концентрационном пределе воспламенения (НКПВ) некоторых пылей представлены в табл. 7.2.

Кроме рассмотренных характеристик пожароопасности веществ и материалов используется понятие горючести вещества или материала т.е. их способности к горению. По этому признаку все вещества делятся на горючие (сгораемые), трудногорючие (трудносгораемые) и негорючие (несгораемые).

Горючими называют такие вещества и материалы, которые продолжают гореть и после удаления источника зажигания. Трудносгораемые вещества способны возгораться на воздухе от источника зажигания, но после его удаления самостоятельно не горят. Негорючие вещества и материалы неспособны гореть на воздухе. Для количественной характеристики горючести веществ и материалов используют показатель возгораемости B:                                                 

                               B =Q_o/Q_и,                                      (7.1)

Где Q_o – количество теплоты, полученного от источника зажигания;

  Q_и – количество теплоты, выделяемое образцом при горении в процессе испытания.

Если величина В более 0,5, то материалы относятся к сгораемым, для трудносгораемых В = 0,1 -0,5, а для несгораемых – В менее 0,1.

Таблица 7.1 Показатели пожаровзрывоопасности некоторых

технических продуктов

Таблица 7.2 Нижний концентрационный предел воспламенения

некоторых пылей

Основные причины на производстве – нарушение технологического режима работы оборудования, неисправность электрооборудования, плохая подготовка оборудования к ремонту, самовозгорание различных материалов и др. В соответствии с нормативными документами ГОСТ 12.1.004-1999 «Пожарная безопасность» и ГОСТ 12.1.010-1999 «Взрывобезопасность. Общие требования» вероятность возникновения пожара или взрыва не должна превышать 10^-6 (одной миллионной). Для предотвращения пожаров и взрывов необходимо исключить возможность образования горючей и взрывоопасной среды и предотвратить появление в этой среде источников зажигания.

При проектировании промышленных предприятий следует учитывать требования пожарной безопасности. Необходимо, чтобы используемые строительные конструкции обладали соответствующей огнестойкостью, т.е. способностью сохранять под действием высоких температур пожара свои рабочие функции, связанные с огнепреграждающей, теплоизолирующей или несущей способностью.

Огнепреграждающая способность строительных конструкций характеризует их стойкость к образованию трещин или сквозных отверстий, через которые проникают продукты горения или пламя.

Теплоизолирующая способность конструкции зависит от их способности к прогреву. Многие строительные материалы плохо проводят тепло (обладают низкой теплопроводностью), это объясняется их пористой структурой, в ячейках которых заключен воздух, теплопроводность которого очень мала. Огнестойкость по теплоизолирующей способности характеризуется повышением температуры в любой точке на необогреваемой поверхности конструкции более чем на 190 ^оС по сравнению с её первоначальной температурой (до нагрева).

Потеря несущей способности строительной конструкции характеризуется её обрушением или прогибом.

Количественно огнестойкость строительных конструкций характеризуют пределом огнестойкости , т.е. временем (в часах или минутах), по истечению которого строительная конструкция теряет несущую или ограждающую способность.

Потеря ограждающей способности – это образование в несущих конструкциях трещин, через которые в соседние помещения могут проникать продукты горения и пламя, или прогрев строительных конструкций до таких температур, при которых возможно самовоспламенение веществ в смежных помещениях.

Для повышения огнестойкости зданий и сооружений их металлические конструкции оштукатуривают или облицовывают материалами с низкой теплопроводностью, например гипсовыми плитами. Хороший эффект дает окрашивание металлических и деревянных конструкций специальными огнезащитными красками ( например, типа ВПМ). Для защиты деревянных конструкций от огня их также оштукатуривают или пропитывают антипиренами (например, фосфорнокислым или сернокислым аммонием и др.). Антипирены – это химические вещества, придающие древесине негорючесть.

Существенное значение имеет зонирование территорий, которое заключается в группировании на территории предприятий, цехов и участков с повышенной пожарной опасностью в определенных местах (с подветренной стороны). Необходимо также учитывать рельеф местности. Например, склады и резервуары с горючим надо располагать в низких местах, чтобы при возникновении пожара разлившаяся горючая жидкость не смогла стекать к низлежащим зданиям и сооружениям.

Для того чтобы огонь при пожаре не распространялся с одного здания на другое, их располагают на определенном расстоянии друг от друга. Это расстояние называют противопожарным разрывом. Для различных категорий зданий противопожарные разрывы составляют 9-18 м.

Для защиты от пожара в зданиях устраивают противопожарные преграды, т.е. конструкции с нормируемым пределом огнестойкости, препятствующие распространению огня из одной части в другую. К этим преградам, имеющим предел огнестойкости не менее 2,5 ч, относятся стены, перегородки, перекрытия, двери, ворота, окна и др.
       При проектировании и строительстве необходимо предусмотреть пути эвакуации работников, т.е. пути, ведущие к эвакуационному выходу на случай возникновения пожара. Здания и сооружения должны быть снабжены устройствами, предназначенными для удаления дыма при пожаре, к числу которых относятся аэрационные фонари, специальные дымовые люки и др.