Развитие чрезвычайной ситуации техногенного характера

Глава 7. Безопасность человека в чрезвычайных ситуациях техногенного характера.

Причины возникновения чрезвычайных ситуаций техногенного характера.

До сих пор рассматривалась безопасность одного человека, для травмирования или потери здоровья которого достаточно, если источник опасности имеет параметры, превышающие допустимые для человека значения.

Однако для производственных нужд некоторые источники опасности имеют запасенную энергию, многократно превышающую допустимые для одного человека значения. К таким источникам опасности технического характера относятся:

· взрывчатые вещества,

· взрывоопасные сжатые газы,

· большие запасы ядовитых жидкостей и газов,

· большие запасы легковоспламеняющихся веществ,

· трубопроводы нефти и газа, продуктопроводы,

· ядерные реакторы,

· хранилища радиоактивных отходов,

· хранилища отравляющих веществ,

· транспорт всех видов.

В повседневном состоянии на хранении и в технологическом процессе они находятся под контролем людей, оборудования и приборов. Однако вследствие отказа оборудования, хранилищ или вследствие ошибочных действий персонала такие источники опасности могут проявить свои опасные свойства, а выделяемая мощность источника опасности значительно превосходит допустимое для одного человека значение и достигает некоторого критического значения . Это может произойти, если случайное изменение мощности имеет U_1i >> , U_1i =

, (7.1)

где - критическое значение мощности.

Рис. 7.1

Под критическим значением параметра понимается такая величина мощности источника опасности, которая приводит к травме или потере трудоспособности всей совокупности людей, находящихся в помещении, здании, на территории предприятия, района, города, региона, а также к экономическим потерям.

Опасность агрегата, устройства, которые имеют запасенную энергию критической величины, определяется тройкой < >.

 

Развитие чрезвычайной ситуации техногенного характера.

Источник опасности, по причине отказа техники или ошибки персонала проявивший свои опасные свойства и обладающий параметрами < >, воздействует на людей, здания, сооружения и природную среду.

Для выяснения возможных событий и состояний необходимо рассмотреть цепь причинно-следственных связей от источника опасности, который может достичь критических значений мощности, до поражения людей. Например:

кухня → бытовой газ → ошибка включения (или выключения) → заполнение комнаты (квартиры) газом → искра → взрыв → разрушение стен, потолка, пола → обрушение → травмы и гибель людей.

Цех лесопереработки → мельчайшая древесная пыль → неработающая или плохо работающая вентиляция → искра или открытый огонь → взрыв → разрушение здания → травмы и гибель людей.

Ядерный реактор → ошибка оператора → «разгон» ядерной реакции → взрыв реактора → разрушение здания

↓ ↓

гибель и травмы людей от обломков.

радиоактивное заражение местности ↓ лучевая болезнь населения

Нефтепровод → порыв нефтепровода →загрязнение земли и реки → гибель животных и рыбы → отсутствие питьевой воды.

 

Автомобиль ↓		Поезд ↓
отказ техники, ошибка водителя ↓ ↓		отказ техники, ошибка водителя ↓ ↓
опрокидывание в кювет ↓	выезд на полосу встречного движения ↓		опрокидывание в кювет ↓	выезд на полосу встречного движения ↓
травмы и гибель пассажиров	удар во встречный автомобиль ↓		травмы и гибель пассажиров	удар во встречный автомобиль ↓
	гибель и травмы пассажиров данного и встречного автомобиля			гибель и травмы пассажиров данного и встречного автомобиля

 

Самолет →

отказ двигателей, навигационной аппаратуры → ошибка пилота

пожар, разгерметизация, взрыв, удар о землю, столкновение

 

По мере удаления от источника опасности происходит изменение мощности j( t ), сохраняя значение j^кр, а затем уменьшается

0, при S ≤ rкр , при S > rкр

(7.2)

=	0, при t ≤ tкр , при t > tкр

При нахождении любого объекта в зоне распространения энергии источника опасности происходит воздействие на этот объект. Введем в рассмотрение параметр Н_j, характеризующий способность объекта противостоять, поглощать, нейтрализовать воздействие источника опасности. Назовем этот параметр устойчивостью. Устойчивость по мощности Н_j, устойчивость по расстоянию Н_r, устойчивость по времени Н_t. Это – несущая способность зданий, сооружений, технических объектов. Это - способность растворять ядовитые жидкости и газы до допустимых норм, это – способность рассеивать в атмосфере ядовитые газы до допустимых норм, это – огнестойкость сооружения. Следовательно, если j^кр > Н_j, то существуют необходимые условия для развития чрезвычайной ситуации.

Достаточным условием является

>H_jℓ, >H_jℓ,

S_i-ℓ < . (7.3) или t_i > t^кр. (7.4)

Условия (7.3) и (7.4) являются условиями развития чрезвычайной ситуации техногенного характера. Рассмотрим показатель безопасности ℓ -го объекта. Его безопасность В_ℓ определяют свои источники опасности, воздействие источника ЧС и природная среда.

, (7.5)

где - полный показатель безопасности ℓ -го объекта в условиях ЧС,

ΔD_iℓ - составляющая влияния i –го источника ЧС на ℓ -ый объект.

Величина D_iℓ отражает влияние i –го источника ЧС на параметры источников опасности ℓ -го объекта, непосредственное воздействие i –го источника ЧС на ℓ -ый объект и на параметры среды вокруг ℓ -го объекта.

(7.6)

 

Если ≤ 0, возникает вопрос, не становится ли мощность источника опасности ℓ -го объекта также величиной критической. Для этого рассмотрим .

(7.7)

Если ≤ , то ℓ-ный объект безопасен, и развитие ЧС на этом заканчивается. Если же

>> ,

= , (7.8)

то это условие означает дальнейшее развитие ЧС.

 

7.3. Защита человека в чрезвычайных ситуациях техногенного характера.

Защита человека в чрезвычайной ситуации предполагает:

I. Предотвращение возникновения чрезвычайной ситуации.

II. Предотвращение развития чрезвычайной ситуации.

III. Защита и оказание помощи человеку, попавшему в чрезвычайную ситуацию.

I.Предотвращение возникновения чрезвычайной ситуации состоит в создании защиты , которая бы ограничивала возникновение .

(7.9)

Это означает, что источник опасности, потенциально возможный как источник ЧС, полностью изолирован. Это требует больших средств

Рис. 7.2.

На рис. 7.2 обозначены:

G_ЧС – средства, вложенные в предотвращение ЧС,

J_ЧС – средства на ликвидацию последствий ЧС.

Совместное решение уравнений

= μ(G_ЧС),

J_ЧС = ν(G_ЧС). (7.10)

позволяет найти оптимальное количество средств на предотвращение ЧС.

Однако на полную изоляцию источника опасности чаще всего средств не хватает. Поэтому защита от ЧС может быть по параметрам источника опасности .

Это означает, что может быть защита, не допускающая развитие мощности источника опасности:

, (7.11)

или расстояния

, (7.12)

или времени воздействия

. (7.13)

Это производится как путем контроля состояния хранилищ и профилактических работ, увеличивающих t_отк оборудования, содержащего источник опасности, желательно до бесконечности, так и путем обучения и тренировок персонала, работающего с этим источником опасности. Главное, однако, состоит в применении .

Это может быть двойной корпус резервуаров, содержащих опасные жидкости и газы, это колпаки над реакторами, другие изолирующие соединения, исключающие воздействие источника опасности на людей и оборудование.

Если же по каким-либо причинам реализовать невозможно, то следует перейти к II.

II. Предотвращение развития чрезвычайной ситуации производится как путем увеличения расстояния от источника ЧС до любого объекта > , так и увеличением устойчивости ℓ -го объекта H_j, H_r и H_t возможными средствами: увеличением несущей способности зданий и сооружений, увеличением огнестойкости и другими средствами. Иначе:

. (7.14)

Величина должна быть больше 1.

III.Наконец, если уже люди попали в чрезвычайную ситуацию, то необходимо их эвакуировать, а тех, кому необходимо ликвидировать ЧС, - обеспечить необходимыми средствами защиты.