Источники техногенных ЧС и их характеристики

Основными источниками техногенных ЧС являются потенциально опасные объекты (ПОО). К ПОО относятся объекты, на которых используют, производят, перерабатывают, хранят или транспортируют радиоактивные, пожаровзрывоопасные, опасные химические и биологические вещества, создающие реальную угрозу возникновению источника ЧС.

Радиационноопасные объекты (РОО)

РОО - объект, на котором перерабатывают, используют, транспортируют радиоактивные вещества (РВ), при аварии, на котором или его разрушении может произойти облучение ионизирующим излучением или радиоактивное загрязнение людей, сельскохозяйственных животных и растений, объектов экономики, а также окружающей природной среды.

Таким объектами в Российской Федерации являются: 29 энергоблоков на 9 АЭС, 113 исследовательских ядерных установок, 13 промышленных предприятий ядерно-топливного цикла (ПЯТЦ), около 13 других предприятий, осуществляющих деятельность с использованием РВ.

Основным и наиболее опасным элементом атомных станций является ядерный энергетический реактор (ЯЭР).

На атомных электростанциях наиболее широко распространены корпусные водо-водяные энергетические реакторы ВВЭР (теплоноситель и замедлитель вода) и водо-графитовые реакторы канального типа РБМК (реактор большой мощности канальный; теплоноситель вода, замедлитель графит).

Радиационная авария (РА) - авария на радиационно-опасном объекте, приводящая к выходу или выбросу радиоактивных веществ и (или) ионизирующих излучений за предусмотренные проектом для нормальной эксплуатации данного объекта границы в количествах, превышающих установленные пределы безопасности его эксплуатации. РА могут начинаться и сопровождаться тепловыми взрывами и пожарами. Ядерные взрывы на АЭС практически исключены.

Аварии на атомных станциях подразделяются на простые и запроектные (гипотетические). Система технической безопасности АЭС, как правило, обеспечивает локализацию максимальной проектной аварии (МПА), но не позволяет избежать гипотетических аварий.

Авария на четвертом блоке Чернобыльской АЭС произошла 26.04.86 г. в 1

ч. 23 мин. На блоке был установлен уран-графитовый канальный реактор большой мощности РБМК-1000 с начальной загрузкой ядерного топлива 192 т. В результате теплового взрыва были разрушены активные зоны реакторной установки, часть здания, кровля машинного зала АЭС и возникло более 30 очагов пожара. Радиоактивному заражению подверглись территории 19 субъектов РФ, с населением свыше 30 миллионов человек, а также территории более чем 10 государств Европы.

Выброс в атмосферу радиоактивных газо-аэрозольных продуктов на ЧАЭС продолжался в течение 10 суток на высоту от сотен метров до 1-1,5 км и более в очень сложной метеорологической обстановке.

Анализ аварии на ЧАЭС позволяет сделать некоторые выводы:

газо-аэрозольное облако выброса распространяется на значительное расстояние (сотни километров) и является мощным источником излучения;

радионуклиды, находящиеся в газообразном состоянии (70% йода- 131), не задерживаются респираторами;

загрязнение местности имеет сложный характер и трудно прогнозируется в процессе аварии (особенно при повторяющихся выбросах);

спад радиоактивности во времени во многом определяется наличием долгоживущих радионуклидов (стронций-90, цезий-137, плутоний-239 (-240,-241,242));

мелкодисперсный состав радионуклидов способствует их прониканию в микротрещины, поры, обитаемые объекты и существенно затрудняет дезактивацию.

Последствия РА обусловлены ее поражающими факторами (ПФ). Основными ПФ радиационной аварии являются радиационное воздействие и радиационное загрязнение.

Радиационное воздействие на человека состоит в ионизации тканей его тела и возникновении лучевой болезни различных степеней. При этом, прежде всего, поражаются кроветворные органы, в результате чего наступает кислородный голод тканей, резко снижается иммунная защищенность организма, ухудшается свертываемость крови. При радиоактивном загрязнении природной среды практически трудно создать условия, предохраняющие людей от облучения. Потому при действиях на местности, загрязненной радиоактивными веществами, устанавливаются допустимые дозы на тот или иной промежуток времени, которые, как правило, не должны вызывать у людей радиационных поражений. Предельно допустимыми дозами, согласно НРБ-96, являются:

для персонала, работающего на РОО, - 5 бэр/год (50 мЗв/год); для остального населения - 0,5 бэр/год (35 бэр за 70 лет, 5м3в/год).

Радиоактивное загрязнение внешней среды характеризуется его поверхностной (объемной) плотностью и измеряется активностью радионуклида, приходящейся на единицу площади (объема).

Основным параметром, характеризующим поле ионизирующих излучений, которым определяется величина возможной дозы Излучения, является мощность дозы, т.е. доза, отнесенная к единице времени (Р/ч, мР/ч, рад/ч, мрад/ч, мЗв/ч, мкЗв/ч, бэр/ч, мбэр/ч, мкбэр/ч).

Все живые организмы на Земле, в том числе и человек, постоянно подвергаются воздействию ионизирующих излучений (ИИ) от естественных источников космических излучений и естественных РВ, распространенных на поверхности и в недрах Земли, в атмосфере, воде, растениях и организмах всех живых существ, населяющих планету. Естественные источники ИИ образуют радиационный фон, который в некоторых районах Земного шара увеличен из-за содержания РВ в почве и скальных породах (граните). Однако никакой связи между повышенным уровнем фона радиации и ростом биологических нарушений у населения не установлено.

НРБ-96 определены пределы мощности дозы излучения радиационного фона:

естественный ~5-20 мкбэр/ч (0,05-0,2 мкЗв/ч);

допустимый ~20-60 мкбэр/ч (0,2-0,6 мкЗв/ч);

повышенный ~60-120 мкбэр/ч (0,6-1,2 мкЗв/ч).

Химически опасные объекты (ХОО)

ХОО - объект хранения, переработки, использования или транспортировки опасных химических веществ (ОХВ), при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды. Число таких объектов в РФ превышает 3 тыс.

Под ОХВ следует понимать химическое вещество, прямое или опосредованное воздействие которого на человека может вызвать острые и хронические заболевания или их гибель.

По своим поражающим свойствам ОХВ неоднородны. Условно они делятся на следующие группы:

вещества с преимущественным удушающим действием (хлор, фосген, хлорпикрин и др.);

вещества преимущественно общеядовитого действия (окись углерода, цианистый водород и др.);

вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием (акрилонитрил, азотная кислота, сернистый ангидрид, фтористый водород и др.);

вещества, действующие на генерацию, проведение и передачу нервного импульса - нейротропные яды (сероуглерод, тетраэтил-свинец, фосфорорганические соединения и др.);

вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием (аммиак, гептил, гидразин и др.);

метаболические яды (окись этилена, дихлорэтан и др.);

вещества, нарушающие обмен веществ (диоксин, полихлорированные бен- зофураны и др.).

В количественном отношении хлор и аммиак по праву занимают первые два места. Значительные их запасы сосредоточены на объектах пищевой, мясомолочной промышленности, холодильниках торговых баз, а жилищно-коммунальном хозяйстве. Так, на овощебазах содержится до 150 т аммиака, используемого в качестве хладагента, а на станциях водоподготовки - от 100 до 400 т хлора. Статистика показывает, что наиболее опасными (не с точки зрения токсичности) по числу случаев гибели людей являются хлор и аммиак.

Химическая авария сопровождается проливом или выбросом ОХВ, способных привести к гибели или химическому заражению людей, продовольствия, пищевого сырья и кормов, сельскохозяйственных растений и животных, или к химическому заражению окружающей природной среды.

Масштабы возможных последствий аварии в значительной мере зависят от типа и агрегатного состояния ОХВ, размера и характера выброса в окружающую среду (разлив на подстилающую поверхность «свободно» или в «обваловку»), высоты обвалования емкостей, метеорологических условий и других факторов.

Поражающим фактором ОХВ является токсическое воздействие на людей и животных, которое проявляется в различных видах их агрегатного состояния - пара, аэрозолей и капель. Люди и животные получают поражения в результате попадания ОХВ в организм: через органы дыхания - ингаляционно; кожные покровы, слизистые оболочки и раневые поверхности - резорбтивно; желудочнокишечный тракт - перорально.

ОХВ в парообразном (газообразном) и тонкодисперсном аэрозольном состояниях заражают воздушные пространства, включая внутренние объемы зданий и инженерных сооружений. Воздушное пространство может заражаться: при диспергировании, испарении ОХВ и их десорбции с зараженных поверхностей; при распространении паров, аэрозоля ОХВ в воздушной среде; при заносе ОХВ в инженерные объекты и другие сооружения.

ОХВ в результате сорбции их паров и аэрозолей заражают источники воды, технику и другие материальные средства, обладающие повышенной сорбционной способностью.

ОХВ в грубодисперсном аэрозольном, капельножидком, жидком и твердом состояниях заражают людей, животных, технику, материальные средства, инженерные сооружения, местность и источники воды.

Важнейшей характеристикой ОХВ является их токсичность - способность оказывать поражающее действие на организм. В промышленной токсикологии из общего числа промышленных ядов к ОХВ отнесены те вещества, смертельные дозы которых для человека не превышают 100 мг/кг. Для более точной характеристики ОХВ используют понятия токсическая доза и предельно допустимая концентрация (ПДК).

Токсическая доза (Д) ОХВ - количество вещества (доза), вызывающее определенный токсический эффект.

Для характеристики токсичности ОХВ при воздействии на человека приняты токсодозы:

ингаляционно: среднесмертельная LCt₅₀ (L от лат. Letalis - смертельный), средневыводящая из строя ICt₅₀ (I от англ. Incapacitate - вывести из строя), среднепороговая PCt₅₀ (Р от англ. Рrimary - начальный);

кожно-резорбтивною: среднесмертельная LД₅₀.

Предельно допустимая концентрация - это концентрация, которая при ежедневном воздействии на человека в течение длительного времени не вызывает патологических изменений и заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами диагностики.

К основным характеристикам ОХВ также принято относить агрессивность и стойкость. Агрессивность - это способность ОХВ оказывать вредное воздействие на элементы объектов экономики и окружающую природную среду. Стойкость - это продолжительность сохранения поражающей способности ОХВ.

Пожаро-взрывоопасные объекты (ПВОО)

ПВОО - объект, на котором производят, используют, перерабатывают, хранят и транспортируют легковоспламеняющиеся и пожаро-взрывоопасные вещества, создающие реальную угрозу возникновения техногенной ЧС.

Пожар - неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей и создающий опасность для жизни людей.

К пожаро-взрывоопасным объектам относятся объекты нефтяной газовой, химической, металлургической, лесной, деревоперерабатывающей, текстильной, хлебопродуктовой промышленности и другие. Особенно опасны объекты, на которых в больших количествах применяются углеводородные газы (метан, этан, пропан).

Здания и сооружения по огнестойкости подразделяются на пять степеней: I, II, III, IV, V.

К I и II степеням огнестойкости относятся здания, все основные конструктивные элементы которых выполнены из несгораемых элементов, кроме междуэтажных и чердачных перекрытий. Время огнестойкости не менее 2-х часов (II степень имеет чердачные и подвальные помещения).

К III степени огнестойкости относятся здания, все основные конструктивные элементы которых выполнены из трудносгораемых элементов, кроме междуэтажных и чердачных перекрытий. Огнестойкость до 1,5 часов.

К зданиям IV и V степеней огнестойкости относятся здания, выполненные из сгораемых материалов - деревянные (IV степени - отштукатуренные).

По пожарной опасности применяемых и хранимых веществ, материалов и имущества все производства в соответствии с ОНТП 24-86 и НПБ 105-95 делятся на пять категорий: А, Б, В, Г, Д.

Классы жидкостей по пожарной опасности представлены в табл. 1.2.

Таблица 1.2 - Классы жидкостей по пожарной опасности

Примечание: I и II классы относятся к легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ), III и IV к горючим жидкостям (ГЖ).

Пожары по своим масштабам и интенсивности подразделяются I виды: отдельный, сплошной, массовый и огневой шторм.

Отдельный пожар - пожар, возникший в отдельном здании или сооружении. Продвижение людей и техники по застроенной территории между отдельными пожарами возможно без средств защиты от теплового излучения.

Сплошной пожар - одновременное интенсивное горение преобладающего количества зданий и сооружений на данном участке застройки. Продвижение людей и техники через участок сплошного пожара невозможно без средств защиты от теплового излучения.

Массовый пожар - совокупность отдельных и сплошных пожаров.

Огневой шторм - особая форма распространяющегося сплошного пожара, характерными признаками которого являются: наличие восходящего потока продуктов сгорания и нагретого воздуха; приток свежего воздуха со всех сторон со скоростью не менее 50 км/ч по направлению к границам огневого шторма.

На ПВОО могут образовываться пожаро-взрывоопасные смеси на основе газов, ЛВЖ, ОХВ и др. Для этих смесей характерны концентрационные пределы воспламенения (взрываемости) КПВ (т.е. максимальный - верхний предел и минимальный - нижний предел концентрации).

Взрыв - кратковременный процесс быстрого превращения вещества с выделением большого количества энергии в небольшом объеме.

Последствия пожаров и взрывов обусловлены действием их поражающих факторов.

Основными поражающими факторами пожара являются непосредственное действие огня на горящий предмет (горение) и дистанционное воздействие на предметы и объекты высоких температур за счет излучения, а также токсические воздействия дыма (ядовитых продуктов неполного сгорания - СО, СО₂, БО₂, цианистых соединений, фосгена и др.).

Так, при горении поролона, применяемого при изготовлении мебели, выделяется ядовитый дым, содержащий цианистые соединения.

Статистика показывает, что на пожаре люди гибнут в основном не от пламени, а от дыма (ядовитых продуктов горения). Порой хватает нескольких вдохов, чтобы потерять сознание и отравиться продуктами горения. Очень часто получают ожоги и обгорают уже трупы.

Основными поражающими факторами взрыва являются:

воздушная ударная волна (ВУВ), возникающая при ядерных взрывах, взрывах инициирующих и детонирующих веществ, при взрывных превращениях облаков топливно-воздушных смесей, взрывах резервуаров с перегретой жидкостью и резервуаров под давлением;

осколочные поля, создаваемые летящими обломками разного рода объектов технологического оборудования, строительных деталей и т.д.

При пожарах и взрывах люди получают термические и механические повреждения. Характерны ожоги тела, верхних дыхательных путей, черепномозговые травмы, множественные переломы и ушибы, комбинированные поражения.

Транспортные аварии

Транспортная авария - авария на транспорте, повлекшая за собой гибель людей, причинение пострадавшим тяжелых телесных повреждений, уничтожение и повреждение транспортных сооружений и средств или ущерб окружающей природной среде.

Транспортные аварии (ТА) различают по видам транспорта: авиационная катастрофа, железнодорожная авария, дорожно-транспортное происшествие (ДТП), авария на магистральном трубопроводе, авария на подземном транспорте и др.

Поражающие факторы, сопровождающие все ТА, зависят как от вида транспорта, так и от вида транспортируемого груза.

Железнодорожный транспорт является основным видом (средством) перевозки ОХВ. По железным дорогам в странах СНГ в совокупности ежегодно перевозится (находится «на колесах») свыше 700 тыс. т хлора, причем иногда в пути следования одновременно находятся около 100 цистерн, содержащих до 5000 т сжиженного хлора. Помимо цистерн, для транспортировки ОХВ используются различные контейнеры емкостью от 0,1 до 0,8 м и баллоны емкостью от 0,016 до 0,05 м³.

Железнодорожный транспорт является одним из основных видов по перевозке нефтепродуктов.

Распространенным способом транспортирования ОХВ и нефтепродуктов является трубопроводный (нефтегазопроводов более 200 тыс. км, промысловых трубопроводов - 350 тыс. км). Магистральный трубопровод-аммиакопровод Тольятти-Одесса, имеет протяженность 2,1 тыс. км и пропускную способность 3 млн. т в год.

Транспортом перевозится в год более 3,5 млрд. т грузов, в т.ч. на долю железнодорожного приходится около 50% грузоперевозок, автотранспорта - 39%, внутреннего водного - 8%, морского - 3%.