64. Защита от техногенных чрезвычайных опасностей (пожаров, взрывов)

1. Общие меры защиты

Чрезвычайно высокие потоки негативных воздействий создают чрезвычайные опасности, которые принципиально меняют приоритеты задач обеспечения жизнедеятельности: вместо задач, обеспечивающих непревышение допустимых уровней негативного воздействия и задач снижения риска воз­действия опасностей, на первое место выходят задачи защиты от чрезвычайно высоких уровней негативного воздействия, ликвидации последствий ЧС, реабилитации пострадавших и восстановления повседневной жизнедеятельности.

Чрезвычайные ситуации могут быть классифицированы по значительному числу признаков, по типам и видам собы­тий, лежащих в основе этих ситуаций, по масштабу распро­странения, по сложности обстановки, тяжести последствий.

Правительство РФ в постановлении от 21 мая 2007 г. № 304 утвердило классификацию чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Чрезвычайные ситуации классифи­цируются в зависимости от количества людей, пострадавших в этих ситуациях, размера материального ущерба, а также гра­ницы зон распространения поражающих факторов чрезвы­чайных ситуаций.

В 1995 г. Правительством РФ была утверждена Единая государственная система предупреждения и ликвидации ЧС (РСЧС) для защиты населения и территорий от ЧС природ­ного и техногенного характера.

В зависимости от обстановки, масштаба прогнозируе­мой или возникшей ЧС решением соответствующих органов исполнительной власти в пределах конкретной территории устанавливается один из следующих режимов функциони­рования РСЧС:

Режим повседневной деятельности — при нормальной производственно-промышленной, радиационной, химиче­ской, биологической, сейсмической и гидрометеорологиче­ской обстановке, при отсутствии эпидемий эпизоотии;

Режим повышенной готовности — при ухудшении про­изводственно-промышленной, радиационной, химической и других обстановок, при получении прогноза о возможности возникновения ЧС;

Режим чрезвычайной ситуации — при возникновении и во время ликвидации ЧС.

Основными мероприятиями, осуществляемыми при функ­ционировании РСЧС в различных режимах, являются:

а) в режиме повседневной деятельности: осуществление наблюдения и контроля за состоянием окружающей природ­ной среды, обстановкой на потенциально опасных объектах; выполнение программ и превентивных мер по предупреж­дению и ликвидации ЧС, повышение безопасности жизне­деятельности населения; поддержание готовности органов управления, сил и средств к действиям в ЧС; организация обучения населения способам защиты и действиям в ЧС; соз­дание и пополнение резервов финансовых и материальных ресурсов для ликвидации ЧС и др.;

б) в режиме повышенной готовности: выявление причин ухудшения обстановки и выработка предложений по ее норма­лизации; усиление дежурно-диспетчерской службы наблюде­ния и контроля за обстановкой; прогнозирование вероятного времени возникновения ЧС и ее масштабов; принятие превен­тивных мер по защите населения, природной среды и повыше­нию устойчивости функционирования объектов экономики; повышение готовности сил и средств РСЧС, уточнение пла­нов их действий и выдвижение при необходимости в пред­полагаемый район ЧС;

в) в режиме ЧС: организация защиты населения; выдвиже­ние оперативных групп в район ЧС; выдвижение сил и средств для организации ликвидации ЧС; определение границ зоны ЧС; первоочередное жизнеобеспечение пострадавшего насе­ления; осуществление непрерывного контроля за состоянием окружающей природной среды в районе ЧС.

Большинство ЧС характеризуется внезапностью возникно­вения и скоротечностью развития, а следовательно, и крайне ограниченным временем на организацию и проведение меро­приятий по защите. С целью максимального снижения люд­ских и материальных потерь в любых условиях обстановки на предприятиях, в учреждениях и организациях независимо от их организационно-правовой формы заблаговременно разра­батывается План действий по предупреждению и ликвидации

включает два раздела.

Краткая оценка возможной обстановки на объекте при возникновении аварий, катастроф и стихийных бедствий.

Выполнение мероприятий при угрозе и возникнове­нии крупных производственных аварий, катастроф и сти­хийных бедствий.

Опыт показывает, что ЧС на промышленных объектах в своем развитии проходят пять условных типовых фаз:

первая — накопление отклонений от нормального состоя­ния или процесса; фаза относительно длительная по времени, что дает возможность принятия мер для изменения или оста­новки производственного процесса и существенно снижает вероятность аварии и последующей ЧС;

вторая — фаза инициирующего события или фаза «ава­рийной ситуации»; фаза значительно короче по времени, хотя в ряде случаев еще может существовать реальная воз­можность либо предотвратить аварию, либо уменьшить мас­штабы ЧС;

третья — процесс чрезвычайного события, во время которого происходит непосредственное воздействие на людей, объекты и природную среду первичных поража­ющих факторов; при аварии на производстве в этот период происходит высвобождение энергии, которое может носить разрушительный характер; при этом масштабы последст­вий и характер протекания аварии в значительной сте­пени определяются не начальным событием, а структурой предприятия и используемой на нем технологией; эта осо­бенность затрудняет прогнозирование развития наступив­шего бедствия;

четвертая — фаза действия остаточных и вторичных пора­жающих факторов;

пятая — фаза ликвидации последствий ЧС.

2. Защита от пожаров и взрывов

Пожар — это неконтролируемое горение вне специаль­ного очага. Для реализации процесса горения необходимо наличие горючего (Г), окислителя (О) и источника воспла­менения (И). Горение возникает при одновременном совпа­ совпа­дении в пространстве компонент Г, О и И. Отсутствие одной из этих компонент делает процесс горения невозможным, если Г и О не самовоспламеняются.

Горючие вещества. Все горючие вещества разделяют на твердые, жидкие и газообразные. Пожарная опасность горючего вещества определяется его склонностью к возник­новению и развитию пожара, характеризуемую температу­рой вспышки и воспламенения вещества.

Жидкости по температуре вспышки их паров делят на горю­чие и легко воспламеняющиеся. Температура вспышки ЛВЖ не выше 66 °С в открытом тигле. Так. температура вспышки керосина — 28 °С, ацетона — 20 °С.

Температурой воспламенения горючего вещества называ­ется его температура, при которой вещество выделяет пары и газы со скоростью, необходимой для поддержания устой­чивого горения, после удаления источника зажигания.

Температура самовоспламенения — это температура горю­чего вещества, при которой горение возможно во всем объ­еме вещества.

Исходя из температур самовоспламенения различают:

горючие вещества, имеющие температуру самовоспла­менения выше температуры окружающей среды:

горючие вещества, имеющие температуру самовоспла­менения ниже температуры окружающей среды. Такие веще­ства представляют наибольшую пожарную опасность, так как могут загораться без внесения теплоты извне. Их называют самовозгорающимися веществами (материал, смесь веществ), т.е. веществами, склонными к возгоранию в естественных условиях хранения.

В пространстве, в котором развивается пожар, условно рассматриваются три зоны: горения, теплового воздейст­вия и задымления.

Зоной горения называется часть пространства, в которой происходит подготовка горючих веществ к горению (подогрев, испарение, разложение) и их горение. Различают два основ­ных вида горения: гомогенное и гетерогенное.

При гомогенном (пламенном) горении окислитель и горю­чее находятся в газовой фазе. Гомогенное горение имеет место при сгорании горючего газа или газовых сред, образующихся при испарении горючих жидкостей, или при плавлении, раз­ложении, испарении или выделении газообразных фракций в результате нагрева твердых веществ. Полученная любым из этих превращений газообразная среда смешивается с воз­духом и горит.

При гетерогенном (беспламенном) горении горючее нахо­дится в твердом состоянии, а окислитель в газообразном. Процесс горения происходит в твердой фазе и проявляется в покраснении твердого вещества в результате экзотермиче­ских реакций окисления.

Зоной теплового воздействия называется часть пространства, примыкающая к зоне горения, в которой тепловое воздействие пламени приводит к заметному изменению состояния окру­жающих материалов и конструкций и делает невозможным пребывание в ней людей без средств специальной защиты.

Зоной задымления называется часть пространства, в кото­рой от дыма создается угроза жизни и здоровью людей.

Пожары подразделяют:

по признаку изменения площади — на распространя­ющиеся и нераспространяющиеся;

условиям массо- и теплообмена с окружающей средой — на пожары в ограждениях (внутренние пожары) и открытой местности (открытые пожары).

По масштабам и интенсивности пожары можно подраз­делить:

на отдельный пожар, возникающий в отдельном зда­нии (сооружении) или в небольшой группе зданий;

сплошной пожар, характеризующийся одновремен­ным интенсивным горением преобладающего числа зданий и сооружений на определенном участке застройки (более 50%);

огневой шторм, особая форма распространяющегося сплошного пожара, образующаяся в условиях восходящего потока нагретых продуктов сгорания и быстрого поступле­ния в сторону центра огневого шторма значительного коли­чества свежего воздуха (ветер со скоростью 15 м/с);

массовый пожар, образующийся при наличии в местно­сти совокупности отдельных и сплошных пожаров.

Скорость распространения пожара определяется скоро­стью распространения пламени по поверхности горючего материала. Она зависит от вида материала, его способности к воспламенению, начальной температуры, направления газо­вого потока, степени измельчения материала и др. Скорость распространения пламени варьируется в широких пределах в зависимости от угла наклона поверхности: при угле наклона 90° скорость распространения пламени вниз в два раза меньше средней скорости для горизонтальной поверхности данного материала, а вверх — в 8—10 раз больше.

К основным видам техники, предназначенной для защиты различных объектов от пожаров, относятся средства сигна­лизации и пожаротушения.

Пожарная сигнализация должна быстро и точно сообщать о пожаре. Наиболее надежной системой пожарной сигнали­зации является электрическая-пожарная сигнализация. Наи­более совершенные виды такой сигнализации дополнительно обеспечивают автоматический ввод в действие предусмотрен­ных на объекте средств пожаротушения.

Пожаротушение. Комплекс мероприятий, направленных на устранение пожара и создание условий, при которых про­должение горения будет невозможным, называется пожаро­тушением.

Для ликвидации процесса горения необходимо прекра­тить подачу в зону горения либо горючего, либо окислителя, или уменьшить подвод теплового потока в зону реакции. Это достигается:

сильным охлаждением очага горения или горящего материала с помощью веществ (например, воды), обладаю­щих большой теплоемкостью;

изоляцией очага горения от атмосферного воздуха или снижением концентрации кислорода в воздухе путем подачи в зону горения инертных компонентов;

применением специальных химических средств, тор­мозящих скорость реакции окисления;

механическим срывом пламени сильной струей газа или воды;

созданием условий огнепреграждения, при которых пламя распространяется через узкие каналы, сечение кото­рых меньше тушащего диаметра.

Огнетушащие вещества. В настоящее время в качестве средств пожаротушения применяют:

воду, которая подается в очаг пожара сплошной или распыленной струей;

различные виды пен (химическая и воздушно-механи­ческая), представляющих собой пузырьки воздуха или угле­кислого газа, окруженные тонкой пленкой воды;

инертные газовые разбавители, в качестве которых могут использоваться: углекислый газ, азот, аргон, водяной пар, дымовые газы и т.д.;

гомогенные ингибиторы

низкокипящие галогено

углеводороды;

гетерогенные ингибиторы

огнетушащие порошки;

— комбинированные составы.

Взрыв — быстро протекающий процесс физического или химического превращения веществ, сопровождающийся высвобождением большого количества энергии в ограничен­ном объеме, в результате которого в окружающем простран­стве образуется и распространяется ударная волна, способная создать угрозу жизни и здоровью людей, нанести матери­альный ущерб, ущерб окружающей среде и стать источни­ком ЧС.

Источником энергии при взрыве могут быть как хими­ческие, так и физические процессы. В большинстве взры­вов источником выделения энергии являются химические превращения веществ, связанные с окислением. Существует много веществ, в которых в том или ином виде запасено боль­шое количество энергии, например в виде внутримолекуляр­ных и межмолекулярных связей. В нормальных условиях эти вещества достаточно устойчивы и могут находится в твердом, жидком, газообразном или аэрозольном состоянии. Однако в результате инициирующего воздействия (теплотой, трением, ударом или каким-либо другим способом) в них начинаются экзотермические процессы, протекающие с большой скоро­стью и приводящие к взрывчатому превращению.

Наиболее распространенными конденсированными взрыв­чатыми веществами являются тротил, гексоген, дымный порох, пироксилин, аммотол, октоген и некоторые другие. Взрывы конденсированных ВВ протекают в режиме детонации, при котором взрывная волна в заряде распространяется с посто­янной скоростью. Скорость детонации находится в преде лах от 1,5 до 8 км/с, а давление в эпицентре взрыва дости­гает 20—38 ГПа.

Виды взрывов и оценка опасных факторов взрыва. На практике чаще других встречаются свободные воздуш­ные взрывы, наземные (приземные) взрывы, взрывы внутри помещений (внутренний взрыв), а также взрывы больших облаков ГВС.

Свободные воздушные взрывы. К ним относят взрывы, происходящие на значительной высоте от земной поверх­ности, когда не происходит усиления ударной волны между центром взрыва и объектом за счет отражения. Взрывная волна ослабляется по мере ее распространения, и по харак­теру воздействия на окружающую среду образуются три зоны: ближайшая, промежуточная и слабого взрыва. Ближайшая к источнику зона характеризуется огромными давлениями и температурами. В промежуточной зоне, в которой избы­точное давление достаточно велико, возможны тяжелые раз­рушения и смертельные поражения людей. В зоне слабого взрыва могут быть средние и слабые разрушения и пораже­ния людей средней степени тяжести.

Внутренний взрыв. Он характеризуется тем, что нагрузка воздействует на объект изнутри. Возникающие нагрузки зависят от многих факторов: типа взрывчатого вещества, его массы, полноты заполнения внутреннего объ­ема помещения взрывчатым веществом, его местоположе­ния во внутреннем объеме и т.д.

Взрыв (горение) газового облака. Причинами взрывов могут быть большие газовые облака, образующиеся при утеч­ках или внезапном разрушении герметичных емкостей, тру­бопроводов и т.п. Процесс взрыва или горения таких газовых облаков имеет ряд специфических особенностей, что при­водит к необходимости рассмотреть эти процессы отдельно. Образующиеся в атмосфере газовые облака чаще всего имеют сигарообразную форму, вытянутую по направлению ветра. Инициаторы горения или взрыва в этих случаях носят чаще всего случайный характер. Причем воспламенение не всегда сопровождается взрывом.

Взрывозащита людей при использовании ВВ. Одним из основных способов защиты людей от взрывов являются защитные сооружения, предназначенные для хранения и исполь­зования ВВ в технологических целях. Другим видом защиты являются защитные сооружения: убежища и укрытия. Послед­ние предназначены для защиты людей от негативного воздейст­вия взрывов и пожаров. Убежища по своим защитным свойствам подразделяются на классы в зависимости от величины давле­ния ударной волны.

Взрывозащита технологического оборудования. Взры­возащита систем повышенного давления обеспечивается следующими способами: организационно-техническими меро­приятиями; разработкой инструктивных материалов, регла­ментов, норм и правил ведения технологических процессов; организацией обучения и инструктажа обслуживающего пер­сонала; осуществлением контроля и надзора за соблюдением норм технологического режима, правил и норм техники безо­пасности, пожарной безопасности и т.п.