4.3 Возможные чрезвычайные ситуации

Чрезвычайная ситуация (ЧС) — это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.

В зависимости от сферы возникновения чрезвычайные ситуации (далее ЧС) бывают антропогенные (связанные с жизнедеятельностью человека), техногенные (аварии, катастрофы), стихийные (вызванные стихийными природными явлениями). Кроме того, ЧС классифицируются по ведомственной принадлежности и по масштабу и границе распространения поражающих факторов.

На территории Оренбургской области может произойти ряд чрезвычайных ситуаций, которые требуют немедленного реагирования. Это ураганы, наводнения, пожары, выбросы вредных веществ в атмосферу и водные бассейны. В здании, где располагается рассматриваемый объект, наиболее вероятной ЧС является пожар. Этому содействует множество факторов, таких как применение легковоспламеняемых материалов для внутренней отделки помещений, эксплуатация значительного числа компьютеров и прочей техники без заземления.

Практическая работа по предотвращению пожаров и взрывов, туше­нию пожаров, ликвидации аварийных ситуаций и устра­нению последствий пожаров и взрывов, пла­нируется в соответствии с общими требованиями, изло­женными в ГОСТ 12.1.004–85 и 12.1.010–76 по пожаро- и взрывобезопасности.

В ФГУП возникновение пожара может случиться из-за неисправности электропроводки или неисправности электрооборудования, а также по причине неосторожного обращения с огнем. Для борьбы с возникшим пожаром предусмотрены следующие меры:

– средства для вызова пожарной службы (телефон);

– план эвакуации персонала с этажей и здания;

– порошковые огнетушители;

– пожарные гидранты.

Пожарные краны устанавливают в коридорах, нишах на высоте 1.35 м, где также находится пожарный рукав с пожарным стволом. Применяются порошковые огнетушители. Ручные огнетушители устанавливают в помещении из расчета 1 огнетушитель на один кабинет.

Для защиты людей от токсичных продуктов сгорания и дыма применяется противопожарная сигнализация. Она включается автоматически при достижении задымленности определенного уровня или определенной температуры.

Для того чтобы предотвратить воздействие на людей опасных факторов пожара, необходимо обеспечить людям возможность быстро покинуть здание.

На основе данных о критической продолжительности пожара с учетом коэффициента безопасности СниП II-2–80 устанавливают необходимое время эвакуации людей tнб из помещений зданий различного назначения.

Продолжительность эвакуации людей до выхода наружу из здания определяют по протяженности путей эвакуации и пропускной способности дверей и лестниц. Расчет ведется для условий, что на путях эвакуации плотности потоков равномерны и достигают максимальных значений.

Согласно ГОСТ 12.1.004–91 (приложение 2, п. 2.4), общее время эвакуации людей складывается из интервала «времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей», т_{н э}, и расчетного времени эвакуации, t_p, которое представляет собой сумму времени движения людского потока по отдельным участкам (t,) его маршрута от места нахождения людей в момент начала эвакуации до эвакуационных выходов из помещения, с этажа, из здания.

Необходимость учета времени начала эвакуации впервые в нашей стране установлена ГОСТ 12.1.004–91 [6]. Исследования, проведенные в различных странах, показали, что при получении сигнала о пожаре, человек будет исследовать ситуацию, оповещать о пожаре, пытаться бороться с огнем, собирать вещи, оказывать помощь и т.п. Среднее значение время задержки начала эвакуации (при наличии системы оповещения) может быть невысоким, но может достигать и относительно высоких значений. Например, значение 8,6 мин было зафиксировано при проведении учебной эвакуации в жилом здании, 25,6 мин в здании Всемирного Торгового Центра при пожаре в 1993 году.

Ввиду того, что продолжительность этого этапа, существенно влияет на общее время эвакуации, очень важно знать, какие факторы определяют его величину (следует иметь ввиду, что большинство этих факторов также будут влиять на протяжении всего процесса эвакуации). Опираясь на существующие работы в этой области, можно выделить следующие:

• состояние человека: устойчивые факторы (ограничение органов чувств, физические ограничения, временные факторы (сон/бодрствование), усталость, стресс, а также состояние опьянения);

• система оповещения;

• действия персонала;

• социальные и родственные связи человека;

• противопожарный тренинг и обучение;

• тип здания.

Время задержки начала эвакуации берется из справочника.

При расчете весь путь движения людского потока подразделяется на участки (проход, коридор, дверной проем, лестничный марш, тамбур) длиной L, и шириной bj. Начальными участками являются проходы между рабочими местами, оборудованием, рядами кресел и т.п.

При определении расчетного времени длина и ширина каждого участка пути эвакуации принимаются по проекту. Длина пути по лестничным маршам, а также по пандусам измеряется по длине марша. Длина пути в дверном проеме принимается равной нулю. Проем, расположенный в стене толщиной более 0,7 м, а также тамбур следует считать самостоятельным участком горизонтального пути, имеющим конечную длину.

Расчет времени эвакуации

По категории помещение относится к группе Д и II степени огнестойкости.

Время задержки начала эвакуации принимается 4 мин. с учетом того, что здание не имеет автоматической системы сигнализации и оповещения о пожаре.

Критическая продолжительность пожара по температуре рассчитывается по формуле (4.12) с учетом мебели в помещении:

(4.12)

где: – объем воздуха в рассматриваемом здании или помещении, м3;

– удельная изобарная теплоемкость газа, кДж/кг-град;

– критическая для человека температура, равная 70°С;

– начальная температура воздуха, °С;

– коэффициент, характеризующий потери тепла на нагрев конструкций и окружающих предметов принимается в среднем равным 0,5;

Q – теплота сгорания веществ, кДж/кг;

– весовая скорость горения, кг/м2-мин.;

– линейная скорость распространения огня по поверхности горючих веществ, м/мин.

Удельная теплоемкость сухого воздуха при атмосферном давлении 760 мм. рт. ст., согласно табличным данным составляет 1005 кДж/кг-град при температуре от 0 до 60°С и 1009 кДж/кг-град при температуре от 60 до 120°С.

Минимальная продолжительность пожара по температуре составляет 4,27 мин. Допустимая продолжительность эвакуации для данного помещения:

(4.13)

m – коэффициент безопасности, зависящий от степени противопожарной защиты здания, его назначения и свойств горючих веществ, образующихся в производстве или являющихся предметом обстановки помещений или их отделки.

Значение коэффициента m рекомендуется устанавливать в зависимости от степени надежности средств противопожарной защиты рассматриваемого здания [3].

Расчетное время эвакуации людей (t_P) следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути t_f:

(4.14)

где: – время задержки начала эвакуации;

t₁ – время движения людского потока на первом участке, мин.;

t₂, t₃,t_i – время движения людского потока на каждом из следующих после первого участкам пути, мин.

Для начала необходимо разбить весь путь на участки. Предприятие размещается в четырехэтажном здание, и занимает 2 верхних этажа этого здания. Комната отдела информатизации располагается на четвертом этаже четырехэтажного здания. На четвертом этаже работает 15 человек, в пяти кабинетах размером 3х6 м. Все выходы кабинетов направляют в коридор (формой буквы Г) размером 2х3 и 2х8, таким образом, длина коридора составляет 11 метров. Далее идет лестница, шириной 2 м., через тамбур, размером 3х2м, к выходу из здания, длинна которой составляет 50 метров. В здание предусмотрена одна лестница, по которой можно попасть на все этажи.

На третьем этаже работает 49 человек. Подход к лестнице предусмотрен через вестибюль (приемная), размером 3х5 м. Длина пути по лестнице от вестибюля до выхода составляет 37,5 м.

Таким образом, необходимо рассмотреть маршрут эвакуации персонала при пожаре с четвертого этажа здания с учетом слияния двух потоков людей (эвакуация персонал с 4 этажа и 3 этажа здания) на лестничной площадке уровня третьего этажа.

Маршрут будет выглядеть следующим образом: кабинет, дверной проем, коридор, лестница, тамбур и дверной проем выхода.

Для определения времени движения людей по первому участку, с учетом габаритных размеров кабинета 3x6 м, определяется плотность движения людского потока на первом участке по формуле (4.15):

где: – число людей на первом участке, чел.;

f – средняя площадь горизонтальной проекции человека, м²/чел.;

и – длина и ширина первого участка пути, м.

На данном участке скорость движения составляет 100 м/мин., интенсивность движения 1 м/мин, т.о. время движения по первому участку:

где – длина первого участка пути, м;

– значение скорости движения людского потока по горизонтальному пути на первом участке, определяется в зависимости от относительной плотности D, чел./м².

Длина дверного проема принимается равной нулю. Наибольшая возможная интенсивность движения в проеме в нормальных условиях g_mffic=19,6 м/мин., интенсивность движения в проеме шириной 1,1 м рассчитывается по формуле (4.10):

q_d = 2,5 + 3,75 • b=2,5 + 3,75 • 1,1 = 6,62 м/мин., (4,16)

где b ‑ ширина проема;

q_d поэтому движение через проем проходит беспрепятственно.

Время движения в проеме определяется по формуле (4.11):

Так как на втором этаже работает 15 человек, плотность людского потока второго этажа по коридору, длинной 11м, при f = 0,1 /чел., составит:

На втором участке скорость движения составляет 80 м/мин., интенсивность 8,0 м/мин, т.о. время движения по второму участку:

Для определения скорости движения по лестнице рассчитывается интенсивность движения на третьем участке по формуле (4.18):

Это показывает, что на лестнице скорость людского потока останется прежней. Время движения по лестнице вниз (3-й участок):

При переходе на третий этаж происходит смешивание с потоком людей, двигающихся по лестнице. Плотность людского потока для третьего этажа:

при этом интенсивность движения составит около 8 м/мин.

При переходе на 4-й участок происходит слияние людских потоков, поэтому интенсивность движения определяется по формуле (4.19):

где , – ширина рассматриваемого i‑гo и предшествующего ему участка пути, м;

– значения интенсивности движения людского потока по рассматриваемому i‑му и предшествующему участкам пути, м/мин.

На данном участке скорость движения равняется 40 м/мин., поэтому скорость движения по лестнице от третьего этажа:

Тамбур при выходе на улицу необходимо пройти тамбур, который имеет длину 5 метров, на этом участке образуется максимальная плотность людского потока поэтому согласно справочным данным скорость падает до 15 м/мин, а время движения по тамбуру составит:

При максимальной плотности людского потока интенсивность движения через дверной проем на улицу шириной более 1,6 м – 8,5 м/мин., время движения через него:

Расчетное время эвакуации рассчитывается по формуле (4.14):

мин.

Таким образом, расчетное время эвакуации из кабинетов ФГУП «Ростехинвентаризация – Федеральное БТИ» больше допустимого (4,27 мин.). Поэтому здание, в котором располагается предприятие, необходимо оборудовать системой оповещения о пожаре, средствами автоматической сигнализации.

Выброс АХОВ

Нельзя исключать причину возникновения чрезвычайной ситуации около кинотеатра, которой может быть – выброс в атмосферу аварийно-химических отравляющих веществ (АХОВ).

Выброс отравляющих веществ наиболее вероятен с грузовиков с бочками метанола, проезжающих по улице Маршала Г.К. Жукова. Выброс этого отравляющего вещества приведет к наиболее серьезным последствиям для рабочих, сотрудников.

Метиловый спирт, древесный спирт, карбинол, метанол СНзОН является простейшим представителем предельных одноатомных спиртов. В свободном состоянии в природе встречается редко и в очень небольших количествах (например, в эфирных маслах). На организм человека метанол действует опьяняющим образом и является сильным ядом, вызывающим потерю зрения и, в зависимости от дозы, смерть.

Определим глубину зоны заражения метанолом. При этом рекомендуется считать, что приземный слой атмосферы находится в состоянии инверсии, которое способствует наибольшему распространению АХОВ, средняя скорость ветра – 1 м/с. Направление ветра, наиболее способствующее переносу метанола в сторону здания объекта, – юго-восточное. Количество метанола в цистерне 5 тонна. По таблице находим глубину зоны заражения – 3,5 км. Ширина зоны заражения для инверсии вычисляется по формуле (4.20):

B = 0,03 ∙ L, (4.20)

где B – ширина зоны заражения, км;

L – глубина зоны заражения, км.

Таким образом, получим:

B = 0,03 ∙ 3,5=0,105 км.

Площадь зоны поражения при этом составит 0,19 км².

Поскольку ФГУП находится на расстоянии 0,1 км от дороги с возможным грузом метанола, то она оказывается в зоне заражения. Определим время по формуле (4.21), за которое облако АХОВ подойдет к зданию операторной:

(4.21)

где: t – время подхода облака к объекту, ч.;

S – расстояние между источником АХОВ и зданием ФГУП, км;

V – скорость переноса переднего фронта зараженного облака, км/ч.

Для заданных атмосферных параметров по таблице определяем скорость V=5 км/ч. Таким образом, время будет равно t = 0,1/5 = 0,02 ч = 1,2 мин. Время поражающего действия метанола определяется временем его испарения из поврежденной емкости. При скорости ветра 1 м/с испарение составляет 1,2 ч.

При отравлении в зоне заражения необходимо надеть на пострадавшего противогаз, вынести из зараженной зоны, освободить от стесняющей одежды. При спазме голосовой щели нужно провести теплые водные ингаляции области шеи. Слизистые оболочки и глаза пострадавшего промывают 2 % раствором борной кислоты. Пораженные участки кожи обрабатывают 5 % раствором уксусной, лимонной или соляной кислоты. Далее необходимо доставить пострадавшего в медицинское учреждение.

Ликвидация последствий заражения АХОВ включает в себя оповещение персонала и населения, разведку границ заражения, выдачу защитных средств (противогазов, комбинезонов) и организованную эвакуацию людей из зоны заражения, локализацию аварии, дегазацию территории. Снабжение противогазами необходимо произвести до подхода облака к зданию, то есть в нашем случае за 1,2 мин при своевременном оповещении о выбросе метанола.

Необходимо поддерживать постоянную готовность системы сигнализации и оповещения персонала и населения, проводить учения по ликвидации аварий АХОВ, обеспечивать хранение средств защиты на каждого сотрудника. Также важен периодический осмотр опасных объектов, инструктаж.

В результате проведенного анализа в данной главе были выявлены недостатки безопасности условий труда, предложены мероприятия по их решению, а так же проведены несколько расчетов, а именно: расчет освещенности, так как показатели данного фактора имеют не соответствующие значения, смоделированы ситуации ЧС и произведены расчеты по наиболее возможным из них: расчет времени эвакуации сотрудников предприятия при возникновении пожара и расчет зоны заражения при выбросе АХОВ.