Класс жидкости | Температура вспышки, °С | Жидкости |
28 и ниже | Бензин, эфиры, растворители, легкие спирты, Т-2, ацетон | |
II | от 29 до 61 | Т-1, ТС-2, осветительные керосины, средние спирты, уайт-спирит, дизельные топлива (ДЗ, ДП) |
III | от 62 до 120 | Мазуты котельные, дизельные топлива (ДС, ДТ, ДМ) |
IV | выше 120 | Смазочные масла, трансформаторное масло |
Примечание: I и II классы относятся к легковоспламеняющимся жидкостям (ЛВЖ), III и IV к горючим жидкостям (ГЖ).
Пожары по своим масштабам и интенсивности подразделяются на 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.
3 июля 1989 г. в 23 ч. 23 мин. в Башкирии на продуктопроводе, по которому подавалась смесь пропана, метана и бензина, произошел взрыв.
Смесь нефтепродуктов, оказавшаяся тяжелее воздуха, образовала сплошную зону загазованности в низменной части местности, где проходила железная дорога. Детонатором взрыва послужила искра, образовавшаяся между контактным электропроводом и подошедшим электровозом. Взрыв был настолько силен, что в населенных пунктах, расположенных в 15 км от места взрыва, были выбиты стекла, оконные рамы, разрушены шиферные крыши. Пламя мгновенно охватило огромную территорию. В огненном котле оказались два пассажирских поезда. В огне сгорели большинство вагонов. Многие пассажиры погибли.
Данные трагические последствия стали возможными в результате невнимательности обслуживающего персонала и грубейшего нарушения правил эксплуатации техники.
|
|
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 токсическое воздействие дыма (ядовитых продуктов неполного сгорания - СО, CO2, SO2. 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, черепно-мозговые травмы, множественные переломы и ушибы, комбинированные поражения.
Относительные показатели количества пожаров в России к числунаселения в 3,5 раза превышают аналогичные показатели в развитых странах, а показатели гибели людей в результате пожаров у нас превосходят их показатели в 4…9 раз.
4.4. Аварии на гидродинамически опасных объектах
Гидродинамически опасный объект (ГОО) - сооружение или естественное образование, создающее разницу уровней воды до и после него. К ним относят гидротехнические сооружения напорного типа и естественные плотины. Особенностью таких сооружений является образование волны прорыва при разрушении.
Верхний бьеф - верхний уровень воды и занимаемое им пространство. Нижний бьеф - нижний уровень воды.
Гидротехнические сооружения -это объекты, создаваемые с целью использования кинетической энергии воды (ГЭС), охлаждения технологических процессов, мелиорации, защиты прибрежных территорий (дамбы), забора воды для водоснабжения и орошения, рыбозащиты, регулирования уровня воды, обеспечения деятельности морских и речных портов, для судоходства (шлюзы).
Гидротехнические сооружения напорного типа - это плотины, создающие подъем и, следовательно, напор воды, который затем используется для вращения каких-либо механизмов: турбин, лопастей мельниц.
Здесь следует различать три термина: запруда, плотина, гидроузел. Запруда обычно создает подъем воды, но не имеет стока или он весьма ограничен. Плотина - сооружение, тоже создающее напор воды, но с почти постоянным ее стоком. Гидроузел - система сооружений и водохранилища, связанных единым режимом водоперетока. В горных районах в результате землетрясений, обвалов, оползней образуются естественные плотины (запруды), которые почти всегда представляют опасность для расположенных ниже населенных пунктов, объектов промышленности и сельского хозяйства.
Весьма опасно разрушение плотин. В таких случаях вода с большой высоты и с огромной скоростью устремляется в нижний бьеф, заливая все на своем пути. Так, в июле 1994 г. ливневые дожди привели повторно, как и в 1993 г., к переполнению Киселевского водохранилища в Свердловской области и прорыву временной переливной перемычки. Второй год подряд около 250 домов и 12 промышленных предприятий г. Серова оказались в зоне затопления. Сходная ситуация в 1994 г. сложилась в связи с прорывом плотины Тирлянского водохранилища в Республике Башкортостан. К спасательным работам пришлось привлекать значительные силы. Но самая крупная гидродинамическая авария в России с многочисленными человеческими жертвами и многомиллиардным экологическим ущербом произошла в 2009 г. на Саяно-Шушенской ГРЭС.
|
|
В таких случаях действуют два фактора: волна прорыва и зона затопления, каждый из которых имеет свою характеристику и представляет опасность для людей.
Гидротехнические сооружения напорного типа (фронта) в зависимости от вероятных последствий при разрушении подразделяются на следующие классы (табл. 4.2):
Таблица 4.2
Гидротехнические сооружения | Класс |
Гидротехнические сооружения гидравлических, гидроаккумулирующих и тепловых электростанций при мощности, млн. кВт: 1,5 и более | |
менее 1,5 Гидротехнические сооружения мелиоративных систем при площади орошения, тыс. га: свыше 300 от 100 до 300 от 50 до 100 50 и менее | II-IV I II III IV |
Класс основных постоянных гидротехнических сооружений напорного фронта зависит также и от важности объектов, расположенных в нижнем бьефе, и от максимального расчетного напора.
Помимо изложенного класс зависит также от их высоты и типагрунтов основания (табл. 4.3).
Таблица 4.3
Сооружения | Тип грунтов основания | Высота сооружений, м, при их классе | |||
I | II | III | IV | ||
Плотины из грунтовых материалов | А Б В | Более 100 Более 75 Более 50 | 75-100 35-100 25-50 | 25-70 15-35 15-25 | Менее 25 Менее 15 Менее 15 |
Плотины бетонные и железобетонные | А Б В | Более 100 Более 50 Более 25 | 60-100 25-50 20-25 | 25-60 10-25 10-20 | Менее 25 Менее 10 Менее 10 |
Типы грунтов разделяются так: А - скальные, Б - песчаные, глинистые в твердом и полутвердом состоянии, В - глинистые, водонасыщенные в пластичном состоянии.
Устойчивость и прочность гидротехнических сооружений напорного фронта задается по максимальным расчетным значениям уровня воды, скорости ветра, высоты волны. Так, например, расчетная обеспеченность уровней воды должна быть не более: для сооружений Iкласса - 1 раз в 100 лет (1 %), II и IIIклассов -1 раз в 20 лет (5 %), IVкласса - 1 раз в 10 лет (10 %).
|
|
Прорыв может произойти из-за воздействий сил природы (землетрясения, урагана, обвала, оползня), конструктивных дефектов, нарушения правил эксплуатации, воздействия паводков, разрушения основания, недостаточности водосбросов, а в военное время - в результате воздействия средств поражения.
При прорыве в плотине или другом сооружении образуется проран, от размеров которого зависят объем, скорость падения воды и параметры волны прорыва - основного поражающего фактора этого вида аварий.
Волна прорыва образуется при одновременном наложении двух процессов: падения воды из водохранилища в нижний бьеф, порождающего волну, и резкого увеличения объема воды в месте падении, что вызывает подъем и переток в низинные места.
Действие волны прорыва на объекты подобно ударной волне воздушного ядерного взрыва, но отличается от него в первую очередь тем, что главным воздействующим фактором здесь является вода.
Прорыв плотин приводит к затоплению местности и всего, что на ней находится. Поэтому строить жилые и производственные здания в этой зоне запрещено. Однако местные власти Республики Башкортостан, Воронежской, Ростовской и Рязанской областей пренебрегают этим требованием, заведомо подвергая людей опасности.
Волна прорыва в своем движении вдоль русла реки непрерывно изменяет высоту, скорость движения, ширину и другие параметры. Поэтому она имеет зоны подъема и зоны спада. Передняя часть движущейся массы воды называется фронтом волны прорыва. Она может быть очень крутой (вблизи прорана) и относительно пологой на значительном удалении от него.
Вслед за фронтом волны прорыва высота воды начинает интенсивно увеличиваться, достигая через некоторое время максимума, превышающего высоту берегов реки, в результате чего и начинается затопление.
После прекращения подъема уровней по всей ширине потока наступает более или менее длительный период движения, близкий к установившемуся. Он будет тем длительнее, чем больше объем водохранилища - до тех пор, пока оттуда вытечет вся вода. Последней фазой образования зоны затопления является спад уровней.
После прохождения волны прорыва остается переувлажненная пойма и сильно деформированное русло реки.
Разрушительное действие волны прорыва заключается главным образом в движении больших масс воды с высокой скоростью и таранного действия всего того, что перемещается вместе с водой (камни, доски, бревна, различные конструкции).
Высота и скорость волны прорыва зависят от гидрологических и топографических условий реки. Например, для равнинных районов скорость волны прорыва колеблется от 3 до 25 км/ч, а для горных и предгорных мест имеет величину порядка 100 км/ч. Лесистые участки замедляют скорость и уменьшают высоту волны.
За последние 70 лет в мире произошло более тысячи аварий крупных гидротехнических сооружений. Причины их различны, но чаще всего аварии происходят из-за разрушения основания Процентное соотношение различных причин приведено в таблице (табл. 4.4).
Таблица 4.4
Причины разрушения | Частота данного вида разрушения, % |
Разрушение оснований | |
Недостаточность водосброса | |
Слабость конструкции | |
Неравномерная осадка | |
Высокое давление на плотину | |
Военные действия | |
Оползание откосов | |
Дефекты материала | |
Неправильная эксплуатация | |
Землетрясение |
За период с 1902 по 1977 гг. из 300 аварий в различных странах в 35% случаев причиной было превышение расчетного максимального сбросового расхода, то есть перелив воды через гребень плотины.
Процентное соотношение аварий различных типов плотин приведено в табл. 4.5. При прорыве плотин значительные участки местности через 15…30 мин обычно оказываются затопленными слоем воды толщиной от 0,5 до 10 м и более.
Время, в течение которого территории может находиться под водой, колеблется от нескольких часов до нескольких суток.
Таблица 4.5
Тип плотины | Частота аварий, % |
Земляная | |
Защитные дамбы из местных материалов | |
Бетонная гравитационная | |
Арочная железобетонная | |
Плотины других типов |
В случае прорыва немедленно используются все средства оповещения: сирены, радио, телевидение, телефон и средства громкоговорящей связи.
Безопасность населения при катастрофическом затоплении взначительной степени обеспечивается мерами, направленными на предотвращение возникновения или ограничение его масштабов. Такими мерами являются:
правильный выбор места размещения плотины и населенных пунктов;
ограничение строительства жилых домов и объектов народного хозяйства в местах, подверженных действию возможной волны прорыва;
обвалование населенных пунктов и сельскохозяйственных угодий;
создание надежных дренажных систем;
берегоукрепительные работы для предотвращения оползней и обрушений;
устройство гидроизоляции и специальных укреплений на зданиях и сооружениях;
реконструкция зоны водосбора реки и регулирование ее русла;
насаждение низкоствольных лесов из тополей, ив, ольхи и березы, что увеличивает шероховатость поверхности и способствует уменьшению скорости волны прорыва.
В случае опасности прорыва искусственных плотин принимаются меры к его недопущению: регулирование стока воды, плановый сброс воды из водохранилища в период весеннего паводка, форсированная сработка верхнего бьефа водохранилища, транзитный пропуск воды. Если существует опасность прорыва естественного водохранилища, принимаются меры по укреплению стенок плотины.
Проведение указанных мер полностью не исключает возможности возникновения аварии с разрушением (повреждением) плотины и последующим катастрофическим затоплением местности, поэтому проводится комплекс специальных мероприятий, направленных на защиту населения при катастрофических затоплениях, а также формирование и подготовка необходимых сил и средств.
Целью защиты населения при катастрофических затоплениях
является предотвращение или максимальное снижение степени поражения
населения путем проведения комплекса организационных, инженерно-
технических и специальных мероприятий. Основными мероприятиями
по защите населения являются:
оповещение населения об угрозе катастрофического затопления и принятие необходимых мер защиты;
самостоятельный выход населения из зоны возможного катастрофического затопления до прихода волны прорыва;
организованная эвакуация населения в безопасные районы за пределы зоны возможного катастрофического затопления до прихода волны прорыва;
укрытие населения на незатапливаемых частях неразрушаемых волной прорыва зданий и сооружений, а также на возвышенных участках местности;
проведение аварийно-спасательных работ;
оказание квалифицированной и специализированной медицинской помощи пострадавшим;
проведение неотложных работ по обеспечению жизнедеятельности населения после его защиты от поражающих факторов волны прорыва;
состав сил и средств, привлекаемых для проведения мероприятий в целях защиты населения.
Планирование мероприятий по защите населения осуществляется для условий наиболее неблагоприятной по последствиям аварий разрушением напорного фронта плотины.
Для каждого гидротехнического сооружения с напорным фронтом
разрабатываются и утверждаются сценарии развития и перечень возможных аварий с нарушением напорного фронта и определяются зоны планирования мероприятий по защите населения - зоны возможного катастрофического затопления. В этих зонах планируется комплексная защита на
селения, предусматривающая проведение мероприятий, взаимоувязанных
во времени, ресурсам и месту проведения. Основой формирования системы защиты населения является зонирование территории по видам и степе
ни возможной опасности при катастрофическом затоплении. Зонирование
территории зоны возможного катастрофического затопления производится
на основе данных гидрогеологического прогноза, прогнозных данных о
возможной обстановке (времени прихода волны прорыва; скорости и глубины водного потока; скорости, масштабах и длительности затопления;
вида, степени и масштабов опасности при разрушении потенциально опасных объектов, попадающих в зону затопления). Применительно к выделенным зонам возможной опасности при катастрофическом затоплении
разрабатываются типовые варианты защиты населения для районов со
сходными местными условиями и проводятся мероприятия по заблаговременной подготовке к действиям по защите населения, при этом учитываются следующие ситуации:
время прихода волны прорыва в рассматриваемый участок зоны затопления настолько мало, что население не успевает осуществить никаких защитных действий;
времени до прихода волны прорыва достаточно для проведения экстренной эвакуации населения или его укрытия на незатопляемые места и неразрушаемые и незатапливаемые здания и сооружения, но недостаточно, чтобы осуществить организованную эвакуацию с использованием транспортных средств;
времени до прихода волны прорыва достаточно, чтобы организованно провести эвакуацию населения из зоны возможного катастрофического затопления с помощью транспортных средств;
значения скорости и высоты волны прорыва не превышают критических для населения;
значения скорости и высоты волны прорыва больше критических для населения, но меньше критических для зданий и сооружений, которые могут быть использованы для временного укрытия населения на их незатапливаемых частях.