Аварії (катастрофи)

НАДЗВИЧАЙНІ СИТУАЦІЇ

ТЕХНОГЕННОГО, ЕКОЛОГІЧНОГО, ПРИРОДНОГО І ВОЄННОГО ХАРАКТЕРУ

Аварії (катастрофи), стихійні лиха, зброя

АВАРІЇ (КАТАСТРОФИ)

Аварія — це порушення нормальної роботи певного ме­ханізму, що призводить до значних ушкоджень, знищення матеріальних цінностей, ураження і загибелі людей. Катастрофа — це аварія значних масштабів з трагічними наслідками.

Небезпечними наслідками великих аварій е пожежі та вибухи. Вибухають під великим тиском котли, балони, трубопроводи на промислових підприємствах, вугільний пил і газ у шахтах, пара лакофарбових речовин на меблевих і деревообробних підприємствах. На об'єктах нафтової, хімічної і газової промисловості аварію спричинюють загазованість атмосфери, розлиття нафтопродуктів, агресивних рідин та сильнодіючих отруйних речовин (СДОР). Найнебезпечніші аварії можуть виникнути на підприємствах, які виробляють, використовують або зберігають сильнодіючі отруйні, вибухо- і вогненебезпечні речовини і матеріали. Це підприємства хімічної, нафтопереробної, нафтохімічної та інших споріднених галузей промисловості; підприємства, що мають холодильні установки, в яких використовується аміак; це також залізничні станції, на яких є колії відстою рухомого складу зі СДОР; це склади і бази із запасами отрутохімікатів.

Здебільшого аварії трапляються через: порушення технології виробництва, правил експлуатації обладнання, машин і механізмів; низьку трудову і технологічну дисципліну; недотримання заходів безпеки; незадовільне впровадження прогресивних систем пожежогасіння: відсутність належного нагляду за станом обладнання; а також через стихійні лиха.

Сильнодіючі отруйні речовини (СДОР)

Нині у світі нараховується до 6 млн хімічних речовин; 90 % з них — це органічні сполуки, більшість яких токсичні. У промисловій технології щодо токсичних хімікатів вживається поняття «шкідлива речовина»; при контакті з організмом людини вона може викликати травми, отруєння, захворювання, інші відхилення у стані здоров'я.

Цивільна оборона до групи сильнодіючих отруйних речовин (СДОР) відносить не всі шкідливі речовини, а тільки ті, що заражають повітря в небезпечних концентраціях, здатних викликати масові ураження людей, тварин і рослин.

За фізичними властивостями до групи СДОР належать:

тверді леткі речовини: солі синильної кислоти, гранозан, етилмеркурфосфат, етилмеркурхлорид, меркуран;

рідкі леткі речовини, що зберігаються в місткостях під тиском: у підгрупі А — аміак, окис вуглецю; у підгрупі Б — хлор, сірчистий газ, сірководень, фосген, бромметил;

рідкі леткі речовини, що зберігаються в місткостях без тиску: у підгрупі А — нітро- й аміносполуки ароматичного ряду, синильна кислота; у підгрупі Б — нітро-акрилова кислота, нікотин, октаметил, тіофос, метафос, сірковуглець, тетраетилсвинець, дифосген, дихлоретан, хлорпікрин;

димучі кислоти — сірчана, азотна, соляна, плавикова, хлорангідриди сірчаної, сірчистої та піросірчаної кислот.

Розглянемо основні характеристики найпоширеніших сильнодіючих отруйних речовин, що знаходяться у великих кількостях на підприємствах, які їх виробляють або використовують.

Хлор — газ жовто-зеленого кольору з різким характерним запахом. Малорозчинний у воді. Важчий за повітря, тому накопичується в низинах. У великих кількостях використовується для відбілювання тканин і паперової маси, знезараження питної води та ін. Перевозиться в зрідженому стані під тиском у цистернах і балонах. Потрапивши в атмосферу, димить.

Аміак — безбарвний газ із характерним різким запахом (нашатирний спирт). Легший за повітря. Добре розчиняється у воді. Рідкий аміак використовується як робоча речовина у холодильних машинах. Аміачна вода застосовується як добриво. Перевозиться у зрідженому стані під тиском у цистернах і балонах. Потрапивши в атмосферу, димить.

Сірководень — безбарвний газ із неприємним запахом. Важчий за повітря. Розчиняється у воді. Його пара утворює з повітрям вибухонебезпечні суміші.

Двоокис сірки (сірчистий газ, сірчистий ангідрид) — безбарвний газ із характерним різким запахом. Добре розчиняється у воді. У великих кількостях використовується для виготовлення сірчаної кислоти, застосовується в паперовому і текстильному виробництві, для дезінфекції приміщень.

Акрилонітрил (нітрил акрилової кислоти) — безбарвна, легколетка, низькокипляча рідина з неприємним запахом. Розчиняється у воді. Пара важча за повітря. При взаємодії акрилонітрилу з повітрям утворюються вибухонебезпечні суміші. Під час горіння акрилонітрилу виділяються отруйні гази.

Синильна кислота — безбарвна, прозора, дуже летка рідина. Пара її в звичайному стані безбарвна, має своєрідний п'янкий запах (гіркого мигдалю). Добре змішується з водою.

Фосген — безбарвний газ. При температурі нижче 8 °С конденсується (у безбарвну рідину). Запах нагадує запах прілих фруктів чи сіна. Фосген важчий за повітря. Малорозчинний у воді. Отруйна тільки пара фосгену.

Бензол — безбарвна рідина з характерним запахом. Його пара важча за повітря і утворює з ним вибухонебезпечні суміші.

СТИХІЙНІ ЛИХА

Стихійне лихо — це надзвичайне природне явище, що діє з великою руйнівною силою, завдає значної шкоди району, в якому відбувається, порушує нормальну життєдіяльність населення, знищує матеріальні цінності. Розглянемо основні види стихійних лих.

Пожежі — це стихійне поширення вогню, що вийшов з-під контролю людини. Пожежі трапляються у лісах і на торф'яниках, у житлових і виробничих приміщеннях, в енергетичних мережах і на транспорті. Пожежі завдають величезних матеріальних збитків і нерідко призводять до загибелі людей.

Повені — значні затоплення суходолу, коли вода у річках піднімається вище звичайного рівня внаслідок рясних опадів, швидкого танення снігів, утворення льодових заторів або коли вітер жене воду з боку моря в гирла річок.

Землетруси — коливання земної поверхні та підземні поштовхи. Це одне із жахливих стихійних лих. Воно виникає зненацька. І хоча тривалість основного поштовху не перевищує кількох секунд, його наслідки сягають величезних масштабів. Попередити землетрус, зупинити його чи уникнути неможливо. Люди не вміють точно передбачити його початок.

На земній кулі щороку відбувається понад 100 тис. землетрусів; більшість з них призводять до загибелі тисяч людей і до різноманітних руйнувань.

Селеві потоки — це стрімкий рух з гір селю — суміші води, каміння, щебеню, піску і глини; вони затоплюють, знищують усе на своєму шляху.

Зсуви відбуваються частіше по берегах річок і водоймищ. Основною причиною їх виникнення є надлишкове насичення підземними водами глинистих порід до текучого стану, внаслідок чого вниз по схилах зсовуються величезні маси ґрунту, а разом з ним — усі споруди.

Снігові замети утворюються взимку під час снігопадів і можуть бути настільки великими, що набувають характеру стихійного лиха.

Ураган — це посилення вітру до 35 м/с і більше (12 балів за шкалою Бофорта).

Шквал — різке короткочасне посилення вітру (від кількох хвилин до кількох десятків хвилин), іноді до 30-70 м/с зі зміною його напрямку, частіше під час грози. Ширина шквалу 2-3 км.

ЗБРОЯ

Хімічна зброя — це зброя масового ураження, дія якої ґрунтується на токсичних властивостях деяких хімічних речовин. До неї належать бойові отруйні речовини, засоби їх застосування і доставки до цілі.

Отруйні речовини (ОР) — хімічні сполуки, здатні уражати людей і тварин на великих площах, проникати в споруди, заражати місцевість і водойми. Існує така класифікація отруйних речовин за характером токсичної дії:

1) нервово-паралітичної дії — зарин, зоман, Ві-Екс;

2) шкірно-наривні — іприт;

3) загальноотруйної дії — синильна кислота, хлорціан;

4) задушливі — фосген;

5) психохімічні — Бі-Зет;

6) подразнювальні — хлорацетонфенон, адамсит, Сі-Ар, Сі-Ес.

Залежно від тривалості збереження вражальної здатності отруйні речовини розподіляються на стійкі і нестійкі. Стійкі отруйні речовини зберігають ура-жальну дію до кількох діб і навіть тижнів. Це — Ві-Екс, зоман, іприт. Нестійкі отруйні речовини швидко випаровуються. При бойовому застосуванні на відкритій місцевості вони зберігають уражальну дію протягом кількох десятків хвилин. Це — синильна кислота, хлор-ціан, фосген.

Залежно від швидкості дії на організм і появи ознак ураження отруйні речовини ділять на швидкодіючі і по-віл ьнодіючі.

Швидкодіючі отруйні речовини не мають періоду прихованої дії. Вони уражають уже через кілька хвилин (зарин, зоман, синильна кислота, хлорціан, Сі-Ес, Сі-Ар). Повільнодіючі отруйні речовини мають період прихованої дії і призводять до ураження через деякий час (Ві-Екс, іприт, фосген, Бі-Зет).

Застосовуються отруйні речовини у краплиннорідкому стані, у вигляді газу (пари) та аерозолю (туману, диму).

Засоби доставки отруйних речовин — це ракети, авіа­бомби, артилерійські снаряди і міни, хімічні фугаси, а також виливні авіаційні прилади (ВАЛ).

Звичайні хімічні боєприпаси споряджаються однією готовою отруйною речовиною, добутою в стаціонарних заводських установках. На відміну від них бінарні боєприпаси споряджаються двома ізольованими (звідси і термін) нетоксичними або малотоксичними вихідними компонентами. Під час польоту хімічного бінарного боєприпасу до цілі вихідні компоненти змішуються і вступають між собою в хімічну реакцію з утворенням високотоксичних отруйних речовин, наприклад зарину. Компоненти для отримання відповідної отруйної речовини можуть бути системою «рідина — рідина» або «рідина — тверде тіло». Всі ці системи включають також хімічні добавки. Використо­вуються каталізатори, що прискорюють швидкість хімічної реакції, і стабілізатори, які забезпечують стійкість вихідних компонентів та одержаних отруйних речовин. Засоби доставки такі самі, як і для звичайних отруйних речовин.

Бактеріологічною (біологічною) зброєю називають спеціальні боєприпаси і бойові прилади із засобами доставки, споряджені біологічними засобами. Вона призначена для масового знищення живої сили, сільськогосподарських тварин і посівів, а також псування деяких видів військових матеріалів і спорядження. Основу біологічної зброї становлять біологічні засоби — хвороботворні мікроорганізми (бактерії, віруси, рикетсії, грибки) і вироблювані деякими бактеріями отрути (токсини).

Як біологічні боєприпаси можуть використовуватись авіаційні бомби, касети, контейнери, розпилювальні прилади, боєприпаси реактивної артилерії, бойові частини ракет, портативні прилади (генератори аерозолем, розпилювальні пенали тощо) для диверсійного використання біологічних засобів.

Розрізняють такі види біологічних засобів:

з класу бактерій — збудники чуми, сибірської виразки, сапу, туляремії, холери, меліоїдозу та ін.;

з класу вірусів — збудники жовтої пропасниці, натуральної віспи, різних видів енцефалітів, пропасниці Ден-ге та ін.;

з класу рикетсій — збудники висипного тифу, плямистої пропасниці Скелястих гір, пропасниці цицига-муші та ін.;

з класу грибків — збудники бластомікозу, кокци-діоїдомікозу, гістоплазмозу та ін.

Для ураження сільськогосподарських тварин можуть використовуватися збудники таких захворювань, як чума великої рогатої худоби і свиней, а також збудники деяких захворювань, небезпечних для людини, наприклад сибірська виразка, сап, меліоїдоз.

Для ураження сільськогосподарських рослин можливе використання збудників іржі злаків, картопляної гнилі, грибкового захворювання рису та інших рослин, а також комах-шкідників (колорадський жук, саранча, гессенська муха).

До звичайних засобів ураження відносять різного виду осколкові боєприпаси, боєприпаси об'ємного вибуху і запалювальну зброю.

Осколкові боєприпаси призначені головним чином для ураження людей. Найефективніші боєприпаси цього типу — кулькові бомби. Особливістю таких боєприпасів є величезна кількість (від кількох сотень до кількох тисяч) осколків масою від часток грама до кількох грамів. Кулькові протипіхотні бомби можуть бути розміром від тенісного до футбольного м'яча і містити до 6 тис. металевих або пластмасових кульок діаметром 5-6 мм. Радіус ураження такої бомби залежно від калібру — від 1,5 до 15 м. Кулькові бомби скидають з літаків у спеціальних упаковках (касетах), що містять 96-640 бомб. Від дії виштовхувального заряду касета над землею руйнується, кулькові бомби розлітаються і вибухають на площі до 250 тис. м2. Оснащуються вони різними підривачами — інерційними, натискної, натяжної або уповільненої дії. Наприклад, коли з касети розсіюють протипіхотні міни, то кожна міна при ударі об землю викидає дротики-вуси-ки. Якщо до них доторкнутися, то міна підлітає на висоту людського зросту і вибухає у повітрі. Такі боєприпаси завдають багато поранень (ефект граду).

Боєприпас об'ємного вибуху, або «вакуумна бомба», — авіаційна касета, наповнена рідким окисом етилену. Під час вибуху утворюється аерозольна хмара діаметром до 15 м. Вона переміщується з киснем повітря і підривається у кількох місцях спеціальними детонаторами. У зоні детонації за кілька десятків мікросекунд розвивається температура 2500-3000 °С. У момент вибуху всередині хмари з паливно-повітряної суміші утворюється відносна порожнеча. Головним уражальним чинником боєприпасу об'ємного вибуху є ударна хвиля. Ці боєприпаси за своєю потужністю займають проміжне становище між ядерними і фугасними боєприпасами. Надлишковий тиск у фронті ударної хвилі на відстані 100 м від центра вибуху може досягти 100 кПа (1 кгс/см2).

Запалювальна зброя призначена для ураження живої сили, знищення населених пунктів, промислових об'єктів, лісових масивів. Основу запалювальних боєприпасів становлять запалювальні речовини і суміші. їх підрозділяють на такі групи:

запалювальні суміші на основі нафтопродуктів (напалми), температура горіння 800-1200 °С;

металізовані запалювальні суміші (пірогелі), температура горіння 1200-1600 °С;

терміт і термітні сполуки, температура горіння 3000 °С;

звичайний або пластифікований фосфор, температура горіння 800-900 °С.

Основу запалювальних боєприпасів різних типів становлять авіаційні запалювальні бомби і баки, а також касети, заправлені запалювальними бомбами, та вогневі фугаси.

Ядерною називається зброя, енергія для вражальної дії якої виділяється при ядерних реакціях поділу або синтезу. Засобами доставки ядерних і термоядерних боєприпасів є: головні частини ракет, авіаційні ядерні бомби

та артилерійські снаряди. Ядерна зброя призначена для масового ураження людей, знищення або руйнування ад­міністративних і промислових центрів, різних об'єктів, споруд, техніки.

Уражальна дія ядерного вибуху залежить від потужності боєприпасу, виду вибуху (наземний, підземний, повітряний, підводний, висотний), типу ядерного заряду. Потужність ядерного боєприпасу характеризується тротиловим еквівалентом, тобто масою тротилу, енергія вибуху якого еквівалентна енергії вибуху даного ядерного боєприпасу, і вимірюється у тоннах. За потужністю ядерні боєприпаси розподіляються на понадмалі (менше 1 тис. т), малі (1-10 тис. т), середні (10-100 тис. т), великі (100 тис. т — 1 млн т) і понад великі (понад 1 млн т).

Уражальні чинники ядерного вибуху — це ударна хвиля, світлове випромінювання і проникаюча радіація і як наслідок ядерного вибуху — радіоактивне зараження місцевості в районі вибуху та за рухом радіоактивної хмари.

Ударна хвиля — це поширення стиснутого повітря в усі боки від центра вибуху з надзвуковою швидкістю. Вражальна дія ударної хвилі характеризується величиною надлишкового тиску. Надлишковий тиск — це різниця між максимальним тиском у фронті ударної хвилі і нормальним атмосферним тиском перед фронтом хвилі. Одиниця надлишкового тиску і швидкісного натиску повітря у Системі одиниць (СО) — паскаль (Па), позасис­темна одиниця — кілограм-сила на квадратний санти метр (кгс/см2). Один кгс/см2 дорівнює 100 кПа.

Світлове випромінювання — це потік променевої енергії, що включає фіолетові, видимі та інфрачервоні промені. Джерелом світлового випромінювання є місце вибуху, що світиться. Тривалість світлового випромінювання — 10-12 с.

Проникаюча радіація — потік гамма-випромінювання і нейтронів, що випускаються із зони і хмари ядерного вибуху. Час дії проникаючої радіації — 15-20 с, а потім хмара піднімається на висоту 2-3 км, де гамма-нейтронне випромінювання поглинається товщею повітря і практично не досягає поверхні землі.

Доза випромінювання — це кількість енергії іонізуючих випромінювань, поглинутих одиницею маси опромінюваного середовища.

Експозиційна доза — це доза випромінювання у повітрі. Вона характеризує потенційну небезпеку іонізуючих випромінювань при загальному і рівномірному опроміненні тіла людини. У СО експозиційна доза вимірюється у кулонах на 1 кілограм (Кл/кг). Позасистемною одиницею експозиційної дози випромінювання є рентген (Р). Один рентген дорівнює 2,58 • 104 Кл/кг. Рентген — це доза гамма-випромінювання, під впливом якої в 1 см3 сухого повітря за нормальних умов (температура 0 °С, тиск 760 мм рт. ст.) утворюються іони, що несуть одну електростатичну одиницю кількості електрики кожного знака. Доза в один рентген дорівнює 2,08 • 109 пар іонів в 1 см3 повітря.

Впливу радіоактивного зараження може зазнавати не тільки район, що прилягає до місця вибуху, а й місцевість, віддалена на десятки і сотні кілометрів. При цьому на великих площах протягом тривалого часу існує зараження, що становить загрозу для людей і тварин. На радіоактивно забрудненій місцевості джерелами радіоактивного забруднення є: осколки (продукти) поділу ядерної речовини; радіоактивність, що виникає у ґрунті та інших матеріалах; нерозділена частина ядерного заряду. Під час вибуху ядерного боєприпасу радіоактивні продукти піднімаються разом із хмарою вибуху, змішуються з частинками ґрунту, під дією висотних вітрів переміщуються на великі відстані, випадають, заражаючи місцевість, і утворюють так званий слід радіоактивної хмари. Слід радіоактивної хмари має форму еліпса й умовно ді­литься на чотири зони зараження: помірного (А), сильного (Б), небезпечного (В) і надзвичайно небезпечного (Г) (мал. 250 і табл. 17).

Мал. 250. Схема радіоактивного зараження місцевості в районі вибуху і за рухом хмари

Таблиця 17

РАДІОАКТИВНІСТЬ НА КОРДОНАХ ЗОН ЗАРАЖЕННЯ

На схемах і картах зовнішні кордони зон радіоактивного забруднення наносяться різними кольорами: А — синім, Б — зеленим, В — коричневим, Г — чорним.

Електромагнітний імпульс (EMI) — це потужне еле­ктромагнітне поле, що виникає під час ядерного вибуху й існує короткий час. Уражальна дія EMI обумовлена виникненням електричних напруг і струмів значної величини у дротах і кабелях повітряних ліній зв'язку, сигналізації, електропередачі, в антенах радіостанцій.

Нейтронна зброя — це різновид ядерної зброї; її ос­новним уражальним чинником є проникаюча радіація. Боєприпаси з потужним виходом нейтронного потоку у складі проникаючої радіації прийнято називати нейтронними. До заряду нейтронного боєприпасу, крім атомного запалу, входять важкі ізотопи водню — дейтерій і тритій. Коли підривають атомний запал, розвиваються високий тиск і висока температура, що створює умови, необхідні для протікання термоядерних реакцій синтезу дейтерію і тритію. Основна частка енергії, що вивільня­ється під час реакції, передається нейтронам, які виходять назовні у вигляді смертоносної радіації.

Уражальні чинники нейтронного боєприпасу з енергетичним співвідношенням основного та ініційованого зарядів 50: 50 % наводяться в таблиці 18.

Таблиця 18

РОЗПОДІЛ ЕНЕРГІЇ ЗА ВРАЖАЛЬНИМИ ЧИННИКАМИ

За вражальною дією на людей вибух нейтронного боєприпасу потужністю 1 кт (кілотонна) еквівалентний вибуху сучасного тактичного атомного боєприпасу потужністю 10-12 кт