3. Характеристика и классификация чс техногенного характера

Аварии, катастрофы, пожары, обрушения и другие бедствия в России за последние годы оказывают все возрастающее негативное воздействие на социально-экономическую обстановку. Рост числа чрезвычайных техногенных ситуаций, усугубление последствий и масштабов их воздействия, массовые случаи инфекционных заболеваний, пищевых отравлений достигли такого размаха, что начали заметно сказываться на безопасности государства и его населения. Стоит вспомнить такие события, как Чернобыльская катастрофа, крупная авария с выбросом радиоак-тивного облака под Томском в апреле 1993 г., пожар на КамАЗе, продолжавшийся несколько недель, пожар на Московском шинном заводе в феврале 1996 г., аварии на теплотрассах города Хабаровска, где практически всю зиму 1990-1991 гг. город оставался без теплоснабжения, почти ежегодные прорывы плотин и дамб, многочисленные случаи железнодорожных и авиационных катастроф, массовые пищевые отравления.

Так, в 1995 г. из почти 1500 чрезвычайных ситуаций крупного масштаба 1025 носили техногенный характер. От всех ЧС за год пострадали 50 тыс. человек, погибли 4400.

Высокая степень опасности от аварий и катастроф сохраняется. Это наглядно видно из приве-денного ниже графика (рис. 4).

Рис. 4. Динамика чрезвычайных ситуаций техногенного характера

Невольно возникает вопрос: почему же это происходит? Основных причин две. Во-первых, постоянно усложняется современное производство. В его процессе часто применяются ядовитые и агрессивные компоненты. На малых площадях концентрируется большое количество энергети-ческих мощностей. Во-вторых, упала производственная дисциплина. Невнимательность, расхля-банность, грубейшие нарушения правил эксплуатации техники, транспорта, приборов и оборудо-вания. Все это приводит к трагическим последствиям, огромным материальным убыткам.

ЧС техногенного характера весьма разнообразны как по причинам их возникновения, так и по масштабам. По характеру явлений их подразделяют на шесть основных групп (рис. 5).

Рис. 5. Чрезвычайные ситуации техногенного характера

А) Аварии на химически опасных объектах (ХОО) Аварийные выбросы сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ) могут произойти при повреждениях и разрушениях емкостей при хранении, транспортировке или переработке. Кроме того, некоторые нетоксичные вещества в определенных условиях (взрыв, пожар) в результате химической реакции могут образовать СДЯВ. В случае аварии происходит не только заражение приземного слоя атмосферы, но и заражение водных источников, продуктов питания, почвы.

Химически опасный объект (ХОО) – предприятие народного хозяйства, при аварии или разрушении которого могут произойти массовые поражения людей, животных и растений сильнодействующими ядовитыми веществами.

Применяются они в промышленности и других отраслях, при выбросе (выливе) могут приводить к заражению воздуха с поражающими концентрациями.

Зона химического заражения – территория, зараженная сильнодействующими веществами, опасными для жизни людей.

Очаг поражения – территория, в пределах которой в результате аварии на химически опасном объекте произошли массовые поражения людей, животных, растений.

Токсичность – свойство веществ вызывать отравления (интоксикацию) организма. Характе-ризуется дозой вещества, вызывающей ту или иную степень отравления.

Токсодоза – количественная характеристика опасности СДЯВ, соответствующая опреде-ленному уровню поражения при его воздействии на живой организм. Для ингаляционных и для кожных поражений она определяется по-разному.

Концентрация – количественная характеристика облака зараженного воздуха, измеряется в г/м³ или мг/л.

Главный поражающий фактор при авариях на ХОО – химическое заражение приземного слоя атмосферы, приводящее к поражению людей, находящихся в зоне действия СДЯВ. Его масштабы характеризуются размерами зон заражения. Различаются следующие зоны: смертельных токсодоз, выводящих из строя и пороговых токсодоз. Типовые химические объекты, с точки зрения ГО, подразделяются по признакам: количество, токсичность, технология хранения СДЯВ, а по произ-водственному признаку – на производящие и потребляющие СДЯВ.

Классификация аварий на химически опасных объектах

В химических отраслях аварии делят на две категории:

– аварии в результате взрывов, вызывающих разрушение технологической схемы, инженерных сооружений, вследствие чего полностью или частично прекращен выпуск продукции, и для восстановления требуются специальные ассигнования от вышестоящих организаций.

– аварии, в результате которых повреждено основное или вспомогательное техническое обору-дование, инженерные сооружения, вследствие чего полностью или частично прекращен выпуск продукции, и для восстановления производства требуются затраты более нормативной суммы на плановый капитальный ремонт, но не требуются специальные ассигнования вышестоящих инстанций.

С точки зрения интересов ГО, классификация аварий должна отражать степень опасности. Поэтому она выглядит следующим образом:

– частная – авария, либо не связанная с выбросом СДЯВ, либо произошла незначительная утечка ядовитых веществ;

– объектовая – авария, связанная с утечкой СДЯВ из технологического оборудования или трубопроводов. Глубина пороговой зоны менее радиуса санитарно-защитной зоны вокруг предприятия;

– местная – авария, связанная с разрушением большой единичной емкости или целого склада СДЯВ. Облако достигает зоны жилой застройки, проводится эвакуация из ближайших жилых районов и другие соответствующие мероприятия;

– региональная – авария со значительным выбросом СДЯВ. Наблюдается распространение облака вглубь жилых районов;

– глобальная – авария с полным разрушением всех хранилищ со СДЯВ на крупных химически опасных предприятиях. Такое возможно в случае диверсии, в военное время или в результате стихийного бедствия.

Б) Аварии на радиационно опасных объектах (РОО)

В настоящее время практически в любой отрасли хозяйства и науки во все более возрас-тающих масштабах используются радиоактивные вещества и источники ионизирующих излучений. Особенно высокими темпами развивается ядерная энергетика. Атомная наука и техника таят в себе огромные возможности, но вместе с тем и большую опасность для людей и окружающей среды, о чем свидетельствуют аварии на атомных станциях в США, Англии, Франции, Японии и в СССР (Чернобыльская). Атомные установки эксплуатируются на ледоколах и лихтеровозах, на крейсерах и подводных лодках, в космических аппаратах.

Ядерные материалы приходится возить, хранить, перерабатывать. Все эти операции создают дополнительный риск радиоактивного загрязнения окружающей среды, поражения людей, животных и растительного мира.

Радиационно опасный объект (РОО) – предприятие, на котором при авариях могут произойти массовые радиационные поражения.

Радиационная авария – происшествие, приведшее к выбросу радиоактивных продуктов и ионизирующих излучений за предусмотренные проектом границы в количествах, превышающих установленные нормы безопасности.

Радиационные аварии подразделяются на три типа:

– локальная – нарушение в работе РОО, при котором не произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующих излучений за предусмотренные границы оборудования, технологи-ческих систем, зданий и сооружений в количествах, превышающих установленные для нормаль-ной эксплуатации предприятия значения.

– местная – нарушение в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов в пределах санитарно-защитной зоны в количествах, превышающих установленные нормы для данного предприятия.

– общая – нарушение в работе РОО, при котором произошел выход радиоактивных продуктов за границу санитарно-защитной зоны в количествах, приводящих к радиоактивному загрязнению прилегающей территории и возможному облучению проживающего на ней населения выше установленных норм.

К типовым радиационно опасным объектам следует отнести: атомные станции, предприятия по изготовлению ядерного топлива, по переработке отработавшего топлива и захоронению радиоактивных отходов, научно-исследовательские и проектные организации, имеющие ядерные реакторы, ядерные энергетические установки на транспорте.

В) Классификация аварий на радиационно опасных объектах (РОО).

Классификация производится с целью заблаговременной разработки мер, реализация которых в случае аварии должна уменьшить вероятные последствия и содействовать успешной ее ликвидации.

Классификация возможных аварий на АЭС и других радиационно опасных объектах проводится по двум признакам: во-первых, по типовым нарушениям нормальной эксплуатации и, во-вторых, по характеру последствий для персонала, населения и окружающей среды.

При анализе аварий их принято характеризовать цепочкой: исходное событие – пути протекания – последствия.

Аварии, связанные с нарушениями нормальной эксплуатации, подразделяются на проектные, проектные с наибольшими последствиями и запроектные. При этом под нормальной эксплуа-тацией АЭС понимается все ее состояние в соответствии с принятой в проекте технологией производства энергии, включая работу на заданных уровнях мощности, процессы пуска и остановки, техническое обслуживание, ремонты, перегрузку ядерного топлива.

Причинами проектных аварий, как правило, являются исходные события, связанные с нару-шением барьеров безопасности, предусмотренные проектом каждого реактора. Именно в расчете на эти исходные события и строится система безопасности АЭС.

Первый тип аварии – нарушение первого барьера безопасности, а проще – нарушение герметичности оболочек твэлов (тепловых делающих элементов) из-за кризиса теплообмена или механических повреждений. Кризис теплообмена – это нарушение температурного режима (перегрев) твэлов.

Второй тип – нарушение первого и второго барьеров безопасности. При попадании радиоак-тивных продуктов в теплоноситель вследствие нарушения первого барьера дальнейшее их распространение останавливается вторым, который образует корпус реактора.

Третий тип – нарушение всех трех барьеров безопасности. При нарушении первого и второго теплоноситель с радиоактивными продуктами деления удерживается от выхода в окружающую среду третьим барьером – защитной оболочкой реактора. Под ней понимается совокупность всех конструкций, систем и устройств, которые должны с высокой степенью надежности обеспечить локализацию выбросов.

Причиной ядерной аварии может быть также образование критической массы при перегрузке, транспортировке и хранении твэлов.

В тяжелых случаях нарушения контроля и управления цепной ядерной реакцией могут произойти тепловые и ядерные взрывы. Тепловой может возникнуть тогда, когда вследствие быстрого неуправляемого развития реакции резко нарастает мощность и происходит накопление энергии, приводящей к разрушению реактора со взрывом.

Радиационное воздействие на персонал и население в зоне радиоактивного заражения характеризуется величинами доз внешнего и внутреннего облучения людей. Под внешним понимается прямое облучение человека от источников ионизирующего излучения, расположен-ных вне его тела, главным образом от источников гамма-излучения и нейтронов. Внутреннее облучение происходит за счет ионизирующего излучения источников, находящихся внутри человека. Эти источники образуются в критических (наиболее чувствительных) органах и тканях. Внутреннее облучение происходит за счет источников альфа-, бета- и гамма-излучения.

Для лучшей организации защиты персонала и населения производится заблаговременное зонирование территории вокруг радиационно-опасных объектов. Устанавливаются следующие три зоны:

– зона экстренных мер защиты – это территория, на которой доза облучения всего тела за время формирования радиоактивного следа или доза внутреннего облучения отдельных органов может превысить верхний предел, установленный для эвакуации;

– зона предупредительных мероприятий – это территория, на которой доза облучения всего тела за время формирования радиоактивного следа или доза облучения внутренних органов может превысить верхний предел, установленный для укрытия и йодной профилактики;

– зона ограничений – это территория, на которой доза облучения всего тела или отдельных его органов за год может повысить нижний предел для потребления пищевых продуктов. Зона вводится по решению государственных органов.

5 декабря 1995 г. Государственной Думой принят Федеральный закон “О радиационной безопасности населения”, который устанавливает государственное нормирование в сфере обеспечения радиационной безопасности. Статья 9 определяет пределы дозовых нагрузок для населения и персонала, причем более жесткие, нежели ныне действующие. И в этом смысле мы идем впереди всех стран: мы принимаем дозовые пределы, которые рекомендованы в 1990 г. Международной комиссией по радиационной защите.

Эти нормы введены в действие с 1 января 2000 г. Пока еще ни одна страна в мире не перешла на рекомендованные дозовые пределы, хотя в экономическом отношении они не сравнимы с нами.

Устанавливаются следующие основные гигиенические нормативы (допустимые пределы доз) облучения на территории России в результате использования источников ионизирующего излучения:

– для населения средняя годовая эффективная доза равна 0,001 зиверта (1 мЗв) или эффективная доза за период жизни (70 лет) – 0,07 зиверта (70 мЗв);

– для работников средняя годовая эффективная доза равна 0,02 зиверта (20 мЗв) или эффек-тивная доза за период трудовой деятельности (50 лет) – 1 зиверту (1000 мЗв).

Регламентируемые значения основных пределов доз облучения не включают в себя дозы, создаваемые естественным радиационным и техногенно измененным радиационным фоном, а также дозы, получаемые гражданами при проведении медицинских рентгенорадиологических процедур и лечения.

В случае радиационных аварий допускается облучение, превышающее установленные нормы в течение определенного промежутка времени и в пределах, определенных для таких ситуаций.

Г) Аварии на пожаро- и взрывоопасных объектах

Пожаро- и взрывоопасные объекты (ПВОО) – предприятия, на которых производятся, хранятся, транспортируются взрывоопасные продукты или продукты, приобретающие при определенных условиях способность к возгоранию или взрыву.

К ним прежде всего относят производства, где используются взрывчатые и имеющие высокую степень возгораемости вещества, а также железнодорожный и трубопроводный транспорт как несущий основную нагрузку при доставке жидких, газообразных пожаро- и взрывоопасных грузов.

По взрывной, взрывопожарной и пожарной опасности все ПВОО подразделяются на шесть категорий: А, Б, В, Г, Д, Е. Особенно опасны объекты, относящиеся к категории А, Б, В.

Категория А – нефтеперерабатывающие заводы, химические предприятия, трубопроводы, склады нефтепродуктов.

Категория Б – цехи приготовления и транспортировки угольной пыли, древесной муки, сахарной пудры, выборные и размольные отделения мельниц.

Категория В – лесопильные, деревообрабатывающие, столярные, модельные производства.

Возникновение пожаров прежде всего зависит от степени огнестойкости зданий и соору-жений, которая подразделяется на пять основных групп (табл. 13).Таблица 13

Классификация пожаров в зависимости от степени огнестойкости зданий и сооружений

Степень огнестой-кости	Части зданий и сооружений, время невозгорания
	несущие лестничных клеток	лестничные площадки и марши	несущие конструкции перекрытий	элементы перекрытий
I	3 ч, несгораемые	1 ч, несгораемые	1 ч, несгораемые	0.5 ч, несгораемые
II	2.5 ч, несгораемые	1 ч, несгораемые	0.25 ч, несгораемые	0.25 ч, несгораемые
III	2 ч, несгораемые	1 ч, несгораемые	0.25 ч, несгораемые	сгораемые
IV	0.5 ч, трудносгораемые	0.25 ч, трудносгораемые	0.25 ч, трудносгораемые	сгораемые
V	СГОРАЕМЫЕ

Степень огнестойкости зданий и сооружений определяется минимальными пределами огнестой-кости строительных конструкций и возгораемостью материалов, из которых они состоят, и временем невозгорания.

Все строительные материалы, а следовательно, и конструкции из них делятся на три группы: несгораемые, трудносгораемые и сгораемые.

Несгораемые – это такие материалы, которые под воздействием огня или высокой темпе-ратуры не воспламеняются, не тлеют и не обугливаются.

Трудно сгораемые – такие, которые под воздействием огня или высокой температуры с трудом воспламеняются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть при наличии источника огня.

Сгораемые – это такие материалы, которые под воздействием огня или высокой температуры воспламеняются или тлеют и продолжают гореть и тлеть после удаления источника огня.

Пожары на крупных промышленных предприятиях и в населенных пунктах подразделяются на отдельные и массовые. Отдельные – пожары в здании или сооружении. Массовые – это сово-купность отдельных пожаров, охвативших более 25% зданий. Сильные пожары при определенных условиях могут перейти в огненный шторм.

Характеристика аварий на пожаро- и взрывоопасных объектах. Аварии на ПВОО, связанные с сильными взрывами и пожарами, могут привести к тяжелым социальным и экономическим последствиям. Вызываются они в основном взрывами емкостей и трубопроводов с легковоспламеняющимися и взрывоопасными жидкостями и газами, коротким замыканием электропроводки, взрывами и возгоранием некоторых веществ и материалов.

Пожары при промышленных авариях вызывают разрушения сооружения из-за сгорания или деформации их элементов от высоких температур.

Наиболее опасны пожары в административных зданиях. Как правило, внутренние стены облицованы панелями из горючего материала. Потолочные плиты также выполнены из горючих древесных плит. Во многих случаях возникновению возгорания способствует неудовлетвори-тельная огнестойкость древесины и других строительных материалов, особенно пластиков.

Чрезвычайно опасен в пожарном отношении применяемый при изготовлении мебели поролон, который при горении выделяет ядовитый дым, содержащий цианистые соединения. Кроме того, в условиях стесненного производства становятся опасными вещества, считающиеся негорючими. Так, взрывается и горит древесная, угольная, торфяная, алюминиевая, мучная, зерновая и сахарная пыль, а также пыль хлопка, льна, пеньки, джута. Самовозгораются такие обычные химикаты, как скипидар, камфора, барий, пирамидон и многие другие.

Аварии на объектах нефтегазодобывающей промышленности всегда приносят большие бедствия. Так, вырвавшийся нефтяной или газовый фонтан при воспламенении перебрасывает огонь на резервуары с нефтью, на компрессорные установки и нефтепроводы, мастерские, гаражи, жилые дома и лесные массивы. Бушующее пламя горящего фонтана поднимается огромным смерчем к небу, тяжелый дым застилает окрестности. Температура внутри такого смерча настолько велика, что плавятся стальные буровые вышки и другие конструкции.

Нередки пожары от возгорания горючего при перевозках. Во время пожаров на железнодо-рожном транспорте, как правило, обрываются провода, из-за чего парализуется все движение.

Пожаро-, взрывоопасные явления характеризуются следующими факторами:

– воздушной ударной волной, возникающей при разного рода взрывах газо-воздушных смесей, резервуаров с перегретой жидкостью и резервуаров под давлением;

– тепловым излучением пожаров и разлетающимися осколками;

– действием токсичных веществ, которые применялись в технологическом процессе или образовались в ходе пожара или других аварийных ситуаций.

При планировании мероприятий по борьбе с авариями надо учитывать, что в своем развитии они проходят пять характерных фаз:

– накопление отклонений от нормального процесса;

– инициирование аварии;

– развитие аварии, во время которой оказывается воздействие на людей, природную среду и объекты народного хозяйства;

– проведение спасательных и других неотложных работ, локализация аварии;

– восстановление жизнедеятельности после ликвидации последствий аварии.

Относительные показатели количества пожаров в России к числу населения в 3,5 раза превы-шают аналогичные показатели в развитых странах, а показатели гибели людей в результате пожаров у нас превосходят их показатели в 4-9 раз.