Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Глава 1
ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ: ОПРЕДЕЛЕНИЯ, ПОНЯТИЯ, КЛАССИФИКАЦИЯ
Госстандартом РФ разработан комплекс взаимосвязанных стандартов, устанавливающих требования, нормы и правила, способы и методы, направленные на обеспечение безопасности населения и объектов народного хозяйства и окружающей природной - реды в чрезвычайной ситуации, — ГОСТ Р 22.
В соответствии с ГОСТ Р 22,0.02—94 приняты следующие опре- (еления.
Чрезвычайная ситуация (ЧС) — состояние, при котором в результате возникновения источника чрезвычайной ситуации на объекте, определенной территории или акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народному хозяйству и окружающей природной среде.
Риск возникновения ЧС — вероятность или частота возникновения источника ЧС, определяемая соответствующими показателями риска.
Источник ЧС — опасное природное явление, авария или опасное техногенное происшествие, широко распространенная инфекционная болезнь людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также применение современных средств поражения, в результате чего произошла или может возникнуть ЧС.
Безопасность в ЧС — состояние защищенности населения, объектов народного хозяйства и окружающей природной среды от опасностей в ЧС.
Различают безопасность по видам (промышленная, радиационная, химическая, сейсмическая, пожарная, биологическая, экологическая), по объектам (население, объект народного хозяйства и окружающая природная среда) и основным источникам ЧС.
Защищенность в ЧС — состояние, при котором предотвращают, преодолевают или предельно снижают негативные последствия возникновения потенциальных опасностей в ЧС для населения, объектов народного хозяйства и окружающей природной среды.
Опасность в ЧС— состояние, при котором создалась или вероятна угроза возникновения поражающих факторов и воздействий
источника ЧС на население, объекты народного хозяйства и окружающую природную среду в зоне ЧС.
Поражающий фактор источника ЧС — составляющая опасного явления или процесса, вызванная источником ЧС и характеризуемая физическими, химическими и биологическими действиями или проявлениями, которые определяются или выражаются соответствующими параметрами.
Зона ЧС — территория или акватория, на которой в результате возникновения источника ЧС или распространения его последствий из других районов возникла ЧС.
Потенциально опасный объект (ПОО) — объект, на котором используют, производят, перерабатывают, хранят или транспортируют радиоактивные, пожаро-взрывоопасные, опасные химические и биологические вещества, создающие реальную угрозу возникновения источника ЧС.
Предупреждение ЧС — совокупность мероприятий, проводимых органами исполнительной власти РФ и ее субъектов, органами местного самоуправления и организационными структурами РСЧС, направленных на предотвращение ЧС и уменьшение их масштабов в случае возникновения.
Предотвращение ЧС — комплекс правовых, организационных, экономических, инженерно-технических, эколого-защитных, санитарно-гигиенических, санитарно-эпидемиологических и специальных мероприятий, направленных на организацию наблюдения и контроля за состоянием окружающей природной среды и потенциально опасных объектов, прогнозирования и профилактики возникновения источников ЧС, а также на подготовку к ЧС.
Стихийное бедствие — разрушительное природное и (или) антропогенное явление или процесс значительного масштаба, в результате которого может возникнуть или возникла угроза жизни, здоровью людей, произойти разрушение или уничтожение материальных ценностей и компонентов окружающей природной среды.
Биолого-социальная ЧС — состояние, при котором в результате возникновения источника биолого-социальной ЧС на определенной территории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей, существования сельскохозяйственных животных и растений, возникает угроза жизни и здоровью людей, широкого распространения инфекционных болезней, потерь сельскохозяйственных животных и растений.
Техногенная ЧС (ТЧС) — состояние, при котором в результате возникновения источника техногенной ЧС на объекте, опреде ленной территории или акватории нарушаются нормальные уело вия жизни и деятельности людей, возникает угроза их жизни здоровью, наносится ущерб имуществу населения, народном хозяйству и окружающей природной среде.
Источник ТЧС — опасное техногенное происшествие, в резуль- 1ате которого на объекте, определенной территории или акватории произошла ТЧС.
Авария — опасное техногенное происшествие, создающее на объекте, определенной территории или акватории угрозу жизни и здоровью людей и приводящее к разрушению зданий, сооружений, оборудования и транспортных средств, нарушению производственного или транспортного процесса, а также к нанесению ущерба окружающей природной среде.
Крупная авария, как правило, с человеческими жертвами называется катастрофой.
Каждая ЧС наряду с присущими всем аналогичным ЧС характеристиками имеет свойственные только ей причины возникновения, сценарий развития, особенности воздействия на человека и среду его обитания, масштабы и тяжести последствий. Отсюда следует, что все ЧС можно классифицировать по большому количеству признаков, описывающих эти сложные явления с разных сторон.
Для практических целей необходимо выделить наиболее существенные признаки ЧС, по которым можно классифицировать ЧС:
причины возникновения;
скорость распространения;
масштабы распространения и т.д.
Причинами возникновения ЧС являются: стихийные бедствия, техногенные аварии и катастрофы, антропогенные катастрофы, применение средств массового поражения и т.д.
К стихийным бедствиям (разрушительное природное или природно-антропогенное явление, приводящее к возникновению опасностей для человека и окружающей природной среды) относятся землетрясения, наводнения, цунами, извержения вулканов, селевые потоки, оползни, обвалы, ураганы, смерчи, массовые лесные и торфяные пожары, снежные заносы и лавины, засухи, длительные проливные дожди, сильные устойчивые морозы, эпидемии, эпизоотии, эпифитотии, массовые распространения вредителей лесного и сельского хозяйства.
Во многих случаях стихийные бедствия становятся национальной трагедией, поскольку страдает экономика страны, уничтожаются материальные ценности, гибнут люди. Множество людей ока- (ывается в неблагоприятных условиях существования, что может привести к вспышкам массовых инфекционных заболеваний.
Наибольшую опасность для России, по данным многолетних наблюдений, представляют наводнения (34 % от общего числа сти-
ПОСТАНОВЛЕНИЕ от 21 мая 2007 г. N 304
О КЛАССИФИКАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИРОДНОГО И ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА
Во исполнение Федерального закона "О защите населения и территорий от чрезвычайных ,|||уаций природного и техногенного характера" Правительство Российской Федерации Р и оновляет:
а) чрезвычайную ситуацию локального характера, в результате которой территория, на чорой сложилась чрезвычайная ситуация и нарушены условия жизнедеятельности людей (далее
I чна чрезвычайной ситуации), не выходит за пределы территории объекта, при этом количество **дей, погибших или получивших ущерб здоровью (далее - количество пострадавших), составляет р Уолее 10 человек либо размер ущерба окружающей природной среде и материальных потерь ц шее - размер материального ущерба) составляет не более 100 тыс. рублей;
б) чрезвычайную ситуацию муниципального^ханаре^а, в результате которой зона
*М"Шычайной ситуации не выходит^зй ГфедельГт:ё|эрйтории одного поселения или
ригородской территории города федерального значения, при этом количество пострадавших *'■■■ овляет не более 50 человек либо размер материального ущерба составляет не более 5 млн.
в) чрезвычайную ситуацию межмуниципального характера, в результате которой зона
-■мишычайной ситуации затрагивает территорию двух и более поселений, внутригородских
I* ириторий города федерального значения или межселенную территорию, при этом количество
ырадавших составляет не более 50 человек либо размер материального ущерба составляет не f" 'пое 5 млн. рублей;
г) чрезвычайную ситуацию регионального характера, в результате которой зона
»ti адычайной ситуации не выходит за пределы территории одного субъекта —Российской- И'-'дорации, при этом количество пострадавших составляет свыше 50 человек, но не более 500 '■"■яовек либо размер материального ущерба составляет свыше 5 млн. рублей, но не более 500 мин рублей;
д) чрезвычайную ситуацию межрегионального характера, ,в результате которой зона •ч^авычайной ситуации затрагивает территорию двух и более субъектов Российской Федерации, <■■*41 этом количество пострадавших составляет свыше 50 человек, но не более 500 человек либо I 1 мер материального ущерба составляет свыше 5 млн. рублей, но не более 500 млн. рублей;
е) чрезвычайную ситуацию федерального характера,, в результате которой количество фадавших составляет свыше 500 человек либо размер материального ущерба составляет
Председатель Правительства
хийных бедствий); ураганы, бури, тайфуны, смерчи (19%); сильные и особо длительные дожди (14 %); землетрясения (8 %); сильные морозы и метели (3 %); лавины (3 %).
В связи с ростом и концентрацией населения в ближайшем будущем будет иметь место тенденция к увеличению числа жертв и материального ущерба при аналогичных по силе стихийных бедствиях.
C8 I D61.11| I |.
1 V;
D6.11'|
95 *'1'
||) ,
}*1.1 11| III
Rtu, ihhuI lOoiint in
t Ini' EC!
l-l 4|*l MiiuMiu..
P | nil11| 1 H
111 > I
fllHl .1 II
■mi.i E8 11 4
C8) 4| < * llll.rMiiiM
I< *|ABIhi I C3.
|H Mllll I) i| M
iMl .1-i ll li II ij
|**| i n U " i I
IM< i (nil'it] ||
CB1 91M'l
iHl i t iHM' >|
C8 i i illl P|i M ill II
mi ,, | |T|'1 i in 'I
ill ii ' < > i I Ij!
) i| iH 'I ll ' | i1*1* If*hi * > i C8 I
Причинами техногенных аварий могут быть внешние природные факторы, проектно-производственные дефекты сооружений, нарушения технологических процессов, правил эксплуатации транспорта, оборудования, машин и механизмов и т.д. Наиболее распространенной причиной техногенных аварий является человеческий фактор, нарушение технологического процесса, норм и правил техники безопасности.
Антропогенные катастрофы — качественное изменение биосферы, вызванное действием порождаемых хозяйственной деятельностью человека факторов и оказывающее вредное воздействие на людей, животный и растительный мир, окружающую природную среду в целом.
К ЧС экологического характера можно отнести интенсивную деградацию почвы и ее загрязнение тяжелыми металлами (кадмий, свинец, ртуть, хром и т.д.), загрязнение атмосферы (разрушение озонового слоя, кислотные дожди, температурные инверсии над промышленными городами (смог)), загрязнение и истощение водных ресурсов, ухудшение качества питьевой воды и т.п., что не только ухудшает условия жизни людей, но и угрожает их здоровью.
Причиной ЧС могут быть социально-политические конфликты, связанные с применением современных средств поражения, террористических актов и т.п. при разрешении межгосударственных и межнациональных противоречий.
ЧС военного времени характеризуются применением современных средств массового поражения, к которым относятся ядерное, химическое, биологическое оружие и современные виды обычного вооружения. ЧС могут быть также вызваны применением генетического, этнического, метеорологического, климатического, озонного и других разработанных и разрабатываемых видов вооружения.
По скорости распространения Ч,С можно разделить на внезапные (землетрясения, взрывы, транспортные аварии и т.д.); стремительные (пожары, гидродинамические „аварии, аварии с выбросом ОХВ, применение химического оружия и т.п.); умеренные (паводковые, аварии с выбросом радиоактивных веществ т.д.); плавные (засухи, аварии на промышленных очистных сооружениях, загрязнение почвы и воды вредными веществами, применение этнического и генного оружия).
Таблица 1.1 Классификация чрезвычайных ситуаций по масштабу
|
Чрезвычайные ситуации |
Пострадало человек |
Нарушены условия жд |
Мате риальный ущерб, МРОТ* |
Распространение зоны ЧС |
|
Локальные |
< 10 |
< 100 |
< 1 тыс. |
В пределах территории объекта |
|
Местные |
10...50 |
100...300 |
100... 300 |
В пределах населенного пункта |
|
Т ерриториальные |
50...500 |
300... 500 |
(5...500) тыс. |
В пределах субъекта РФ |
|
Федеральные |
>500 |
> 1000 |
> 5 млн |
В пределах более чем двух субъектов РФ |
|
Т рансграничные |
— |
— |
— |
За пределами РФ, но затрагивает РФ |
* МРОТ — минимальный размер оплаты труда, руб.
При классификации ЧС по масштабу учитывают как величину площади поражения, так и тяжесть последствий и различают локальные, местные, территориальные, региональные, федеральные и трансграничные ЧС (табл. 1.1).
Какими бы различными ни были ЧС, в своем развитии они все проходят четыре характерные стадии: зарождение, инициирование, кульминация и затухание. Рассмотрим содержание каждой из стадий на примере техногенной ЧС (рис. 1.1).
На стадии зарождения создаются предпосылки будущей ЧС: активизируются неблагоприятные природные процессы, накапливаются технологические неполадки и проектно-производственные дефекты, происходят сбои в эксплуатации оборудования, работе инженернр-технического персонала и т.д. К их числу также относятся большие объемы хранения и переработки материалов (огнеопасных, горючих, нестабильных, коррозионных (едких), высокореактивных, токсичных, пылевидных, инертных и других веществ) и экстремальные физические условия производственного процесса (высокие и низкие температуры, высокое давление, вакуум, циклические изменения температуры и давления, гидравлические удары и т.п.).
Рис. 1.]. Возможная схема возникновения и развития аварии на промышленном предприятии:
1—3 — стадии зарождения: 1 — значительные объемы хранения и переработки материалов; 2 — накопление неполадок, сбои; 3 — экстремальные физические условия процесса (повышенные температуры, давление и т.п.); 4—12 — стадии инициирования: 4 — выход параметров за режимные значения; 5 — спонтанные реакции, процессы; 6 — разгерметизация; 7— неисправность оборудования; 8 — неисправность систем обеспечения; 9 — ошибки человека; 10 — сбои в системе управления; 11 — внешние события; 12 — образование взрывоопасной смеси в аппаратуре; 13—22 — кульминационные стадии: 13 — взрыв в аппаратуре; 14 — разрушение аппарата; 15 — выброс продукта (15а — в жидкой фазе; 156 — в [{арогазовой фазе); 16 — образование облака (16а — взрывоопасного; 166 — токсического); 17 — перегрев емкостного оборудования, взрыв; 18 — пожар; 19 — взрыв парогазовоздушной смеси в замкнутом пространстве; 20 — интоксикация персонала (20а — интоксикация людей, заражение окружающей природной среды); 21 — разрушение оборудования, зданий, коммуникаций; 22 — взрыв паро- гаювоздушной смеси в незамкнутом пространстве; 23 — дальнейшее развитие аварии на предприятии и за его пределами
Продолжительность стадии зарождения может быть определена весьма приблизительно с использованием методологии теории надежности технических систем, теории риска, теории катастроф, теории регулярной статистики отказов, теории «локальных» .1 парий и т.д.
На стадии инициирования ЧС возникают технологические нарушения, связанные с выходом параметров процесса (давления, температуры, концентрации, скорости реакции, расхода вещества и т.д.) за критические значения. Происходят спонтанные реакции, разгерметизация трубопроводов, резервуаров, возможен отказ прокладок, коррозионное повреждение стенок. Возможно нарушение работы оборудования (насосов, клапанов, измерительных приборов, датчиков, блокировок). Обнаруживается неисправность систем обеспечения (электрической, водоснабжения, охлаждения, теплообмена, вентиляции и т.п.). Нельзя исключать внешние события, к числу которых следует отнести экстремальные погодные условия, стихийные бедствия, акты вандализма, ди- иерсии и т.п. Наиболее существенным является человеческий фак- юр, поскольку более 60 % аварий происходит из-за ошибок при проектировании, в процессе строительства и эксплуатации, при I ехническом обслуживании.
На стадии кульминации высвобождаются большие количества шергии и массы, причем даже небольшое инициирующее собы- I не может привести в действие цепной механизм аварий с многократным увеличением мощности и масштабов («эффект домино»). 11а этой стадии очень важно предсказать сценарий развития аварии, что позволит принять действенные меры защиты, избежать человеческих жертв или уменьшить их число, а также сократить наносимый ущерб.
Стадия затухания ЧС продолжается от момента устранения ис- 1 очника опасности до полной ликвидации последствий аварии,
Знание причинно-следственной цепи формирования ЧС в конкретных условиях уменьшит риск возникновения такой ситуации is будущем и, следовательно, повысит безопасность в ЧС.
Обеспечение безопасности жизнедеятельности в ЧС представ- шет собой комплекс организационных, инженерно-технических мероприятий и средств, направленных на сохранение жизни и здоровья человека во всех сферах его деятельности.
Основными направлениями в решении задач обеспечения безопасности жизнедеятельности в ЧС являются:
прогнозирование и оценка возможных последствий ЧС; планирование мероприятий по предотвращению или уменьшению вероятности возникновения ЧС, а также масштабов их последствий;
обеспечение устойчивой работы объектов народного хозяйства в ЧС;
обучение персонала и населения специальным действиям в ЧС; ликвидация последствий ЧС.
В соответствии с Федеральным законом № 116-ФЗ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» опасными производственными объектами являются предприятия или их цехи, участки, а также иные производственные объекты, на которых:
а) получают, используют, перерабатывают, образуют, хранят, транспортируют, уничтожают следующие опасные вещества: воспламеняющиеся вещества — газы, которые при нормальном давлении и в смеси с воздухом становятся воспламеняющимися и температура кипения которых при нормальном давлении составляет 20 °С или ниже;
окисляющие вещества — поддерживающие горение, вызывающие воспламенение и (или) способствующие воспламенению других веществ в результате окислительно-восстановительной экзотермической реакции;
горючие вещества — жидкости, газы, пыли, способные самовозгораться, а также возгораться от источника зажигания и самостоятельно гореть после его удаления;
взрывчатые вещества — при определенных видах внешнего воздействия способные на очень быстрое самораспространяющееся химическое превращение с выделением тепла и образованием газов;
токсичные вещества — способные при воздействии на живые организмы привести к их гибели и имеющие следующие характеристики: средняя смертельная доза при введении в желудок — от 15 до 200 мг/кг, при нанесении на кожу — от 50 до 400 мг/кг, средняя смертельная концентрация в воздухе — от 0,5 до 2 мг/л;
высокотоксичные вещества — способные при воздействии на живые организмы привести к их гибели и имеющие следующие характеристики: средняя смертельная доза при введении в желудок — не более 15 мг/кг, при нанесении на кожу — не более 50 мг/кг, средняя смертельная концентрация в воздухе — не более 0,5 мг/л;
вещества, представляющие опасность для окружающей природной среды (ОПС) и характеризующиеся в водной среде следующими показателями острой токсичности: средняя смертельная доза при ингаляционном воздействии на рыбу в течение 96 ч — не
более 10 мг/л; средняя концентрация яда, вызывающая определенный эффект при воздействии на дафнии в течение 48 ч, — не оолее 10 мг/л; средняя ингибирующая концентрация при воздействии на водоросли в течение 72 ч — не более 10 мг/л;
б) используют оборудование, работающее под давлением бо- исе 0,07 МПа или при температуре нагрева воды более 115 °С;
в) применяют стационарно установленные грузоподъемные механизмы, эскалаторы, канатные дороги, фуникулеры;
г) получают расплавы черных и цветных металлов и сплавы на основе этих расплавов;
д) ведут горные работы, работы по обогащению полезных ископаемых, а также работы в подземных условиях.
Для опасных производственных объектов (ОПО) обязательно лицензирование деятельности, сертификация применяемых технических устройств на соответствие требованиям промышленной безопасности, страхование ответственности за причинение вреда жизни, здоровью или имуществу других лиц и ОПС в случае аварии и декларирование промышленной безопасности.
Контрольные вопросы
Глава 2
НЕГАТИВНЫЕ ФАКТОРЫ ВОЗДЕЙСТВИЯ ИСТОЧНИКОВ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА ЧЕЛОВЕКА И СРЕДУ ОБИТАНИЯ
Независимо от источника возникновения все ЧС имеют практически одни и те же факторы негативного воздействия на человека и среду его обитания. Это барическое воздействие ударной волны при взрыве газовоздушных смесей, взрывчатых веществ, технологических установок и т.п.; термическое воздействие при пожарах зданий и сооружений, пожаров разлития, лесных пожарах и т.п.; токсическое воздействие химического оружия, выбросов опасных химических веществ (ОХВ), шлейфа пожара и т.п.; радиоактивное воздействие при ядерном взрыве или радиационной аварии; механическое воздействие при поражении осколками, современным оружием, при обрушении зданий и сооружений и т. п.
Установлены некоторые фиксированные значения негативных факторов, соответствующие той или иной степени поражения человека, зданий и сооружений, ОПС. Например, при избыточном давлении на фронте ударной волны, равном 70 кПа, возможны контузии людей, полное разрушение зданий, средняя степень разрушения линий электропередач, сильная степень разрушения наземных резервуаров и т.д. При концентрации токсиканта ХС50 возможно летальное поражение 50 % всех подвергшихся токсическому поражению людей. В случае термического воздействия пожара разлития или при образовании огненного шара с плотностью теплового потока 37 кВт/м2 произойдет разрушение расположенных рядом емкостейI, а при длительности экспозиции 30 с получат смертельное поражение 90 % подвергшихся облучению людей. Такой подход к определению поражающего действия негативных факторов (эффекта поражения) можно назвать детерминированным.
Одна и та же мера воздействия (количество поглощенного токсиканта, доза радиации, количество теплоты, избыточное давление ударной волны и т. п.) может вызвать последствия различной тяжести у разных людей, т. е. эффект поражения носит вероятностный характер. Величина вероятности поражения (эффект поражения) Рпор (измеряется в долях единицы или процентах) выражается, как правило, функцией Гаусса (функцией ошибок), записываемой в виде
Л,ор - /(Pr) = -jj= J exp(-/2/2)d/. (2.1)
л/2и
Для удобства представления в табличной форме решения уравнения (2.1) часто используют несколько иную форму этого уравнения:
Дор = /(Рг) = 4= J expH2/2)dr. (2.2)
v2я
Значения Рпор, рассчитанные по формуле (2.2), представлены н гтрил. I.
Такой подход к определению поражающего действия негативных факторов (эффекта поражения) носит название вероятностного.
Верхним пределом интеграла является так называемая пробит- функция Рг, отражающая связь между вероятностью поражения /’„op и дозой негативного воздействия D,
Рг = а + blnD, (2.3)
где ап b — константы для каждого вещества или процесса, характеризующие специфику и меру опасности его воздействия. Формулу (2.1) можно представить в виде
Дор = 0,5Ф(х) + 0,5, (2.4)
где
D0/ /2.
D4() = ~
F3/
Х~ — + — — - ^ +
Величина Рпор меняется от 0 до 1, например при Рг = -3 Рпор
Термическое воздействие на человека связано с перегревом и последующими биохимическими изменениями верхних слоев кожи. Человек ощущает сильную (едва переносимую) боль, когда температура верхнего слоя кожного покрова (-0,1 мм) повышается до 45 °С. Время достижения «порога боли» х, с, связано с плотностью теплового потока q, кВт/м2, соотношением
т = (35/#)1’33. (2.5)
При плотности теплового потока менее 1,7 кВт/м2 боль не ощущается даже при длительном тепловом воздействии. Степень термического воздействия зависит от величины теплового потока и длительности теплового излучения. При относительно слабом термическом воздействии будет повреждаться только верхний слой кожи (эпидермис) на глубину около 1 мм (ожог I степени — покраснение кожи). Увеличение плотности теплового потока или длительности излучения приводит к воздействию на нижний слой кожи — дерму (ожог II степени — появление волдырей) и подкожный слой (ожог III степени).
Здоровые взрослые люди и подростки выживают, если ожоги
Вероятность поражения той или иной степени при термическом воздействии определяется по формуле (2.2) с использованием пробит-функций, соответствующие формулы которых представлены в табл. 2.1.
Термическое воздействие на легковоспламеняющиеся материалы (например, вследствие пожара, ядерного взрыва и т.п.) может вызвать дальнейшее распространение аварии и переход ее в стадию каскадного развития. Согласно имеющейся статистике, распространение и развитие пожаров в производственных помещениях происходят в основном по материалам, сырью и технологическому оборудованию (42 %), а также по сгораемым строительным конструкциям (36 %). Среди последних наибольшее распространение имеют древесина и пластические материалы.
Для каждого материала существует критическое значение плотности теплового потока qKp, при котором воспламенение не происходит даже при длительным тепловом воздействии. При увеличении плотности теплового потока время до начала воспламенения материала уменьшается (см. прил. II). В общем случае зависи-
Таблица 2.1
Формулы пробит-функций Рг в зависимости от степени термического поражения
|
Степень поражения |
Формула |
|
Ожог I степени. Ожог II степени Смертельное поражение |
Рг = -34,8 + 3,02 1п((74/3т) Рг =-38,1 + 3,02 1п(94/3т) Рг =-31,4 +2,56 1п(?4/3т) |
Примечание, q, Вт/м2; т, с.
и ость времени воспламенения от величины плотности теплового потока имеет вид
х = A/(q ~ qKp)n, (2.6)
1 не А и и — константы для конкретного вещества (например, для чревесины А = 4360, п = 1,61).
При длительности теплового воздействия 30 с и плотности Iсилового потока 12 кВт/м2 воспламеняются деревянные конструкции; при 10,5 кВт/м2 — обгорает краска на окрашенных металлических конструкциях, обугливаются деревянные конструкции; при 8,4 кВт/м2 — вспучивается краска на металлических конструкциях, разлагаются деревянные конструкции. Плотность теп- иового потока 4,0 кВт/м2 безопасна для объектов.
Особенно опасен нагрев резервуаров (емкостей) с нефтепродуктами, который может привести к взрыву сосуда. В зависимости от длительности облучения критическая плотность теплового потока для емкостей с нефтепродуктами температурой воспламенения < 235 °С значительно меняется:
Длительность
воздействия, мин 5 10 15 20 29 >30
Критическое значение плотности теплового
потока #кр, кВт/м2 34,9 27,6 24,8 21,4 19,9 19,5
Опасность термического воздействия на строительные конструкции связана со значительным снижением их строительной прочности при превышении определенной температуры.
Степень устойчивости сооружения к тепловому воздействию зависит от предела огнестойкости конструкции, характеризуемого временем, по истечении которого происходит потеря несущей способности. Прочность материалов может быть охарактеризована гак называемой критической температурой прогрева, которая для стальных балок, ферм и перегонов составляет 470...500°С, для металлических сварных и жестко защемленных конструкций —
При проектировании зданий и сооружений используют железобетонные конструкции, предел огнестойкости которых значительно выше, чем у металлических. Так, предел огнестойкости железобетонных колонн сечением 20x20 см соответствует 2 ч, сечением 30x50 см — 3,5 ч.
Потеря несущей способности изгибаемых, свободно опирающихся элементов плит, балок и т. п. наступает вследствие прогрена растянутой арматуры до критической температуры 470... 500 °С. Предел огнестойкости предварительно напряженного железобетона такой же, как у конструкций с ненапряженной арматурой. Особенность напряженных конструкций — образование необра
тимых деформаций при их прогреве уже до 250 °С, после чего их нормальная эксплуатация невозможна.
150
200
250
500
Ниже приведены значения критической температуры прогрева некоторых строительных материалов, °С:
Полимерные материалы
Стекло
Алюминий
Сталь
При взрыве атомной бомбы, технологической установки, резервуара, парогазовоздушного облака, взрывчатого вещества образуется ударная волна, характеризуемая избыточным давлением АРФ, кПа, и импульсом фазы сжатия /+, кПа • с, негативно воздействующая на человека, здания, сооружения и т.п.
Приведем общую характеристику барического воздействия взрыва на человека, кПа:
Для человека безопасно < 10
Легкое поражение (ушибы, вывихи, временная
потеря слуха, общая контузия) 20...40
Среднее поражение (контузия головного мозга, повреждение органов слуха, разрыв барабанных
перепонок, кровотечение из носа и ушей) 40...60
Сильное поражение (сильная контузия всего организма, потеря сознания, переломы
конечностей, повреждения внутренних органов) 60... 100
Порог смертельного поражения 100
Летальный исход в 50% случаев 250...300
Безусловное смертельное поражение > 300
Вероятность поражения той или иной степени при барическом воздействии на человека можно определить по формуле (2.2) с использованием соответствующих формул пробит-функции, приведенных ниже:
Степень поражения Пробит-функция
Разрыв барабанных перепонок Рг = -7,6 + 1,5241пД/>ф
CA