CC BY
12Слуев В. И., Кузьмин В. В.
О СПАСЕНИИ ЛЮДЕЙ ПРИ ПАДЕНИИ С ВЫСОТЫ НА ОБЪЕКТАХ ЭНЕРГЕТИКИ
В контексте вопроса о спасении людей при падении с высоты на объектах энергетики выполнена оценка риска гибели при ударе об искривлённую поверхность, учтено влияние траектории падения человека.
Ключевые слова: падение с высоты, искривлённая поверхность, спасение людей.
Slyuev V., Kyuzmin V.
RESCUE OF PEOPLE HAVING FALLEN FROM HEIGHT AT POWER PLANTS
Studying the problem of rescue of people having fallen from height at power plants the estimation of death hazard or hitting curved surface was given. The influence of the man's fall trajectory was taken into consideration.
Keywords: fall from height, curved surface, people rescue.
Одной из причин гибели людей на промышленных предприятиях и объектах энергетики является падение с высоты. При пожарах по этой причине погибло людей больше, чем из-за поражения электрическим током. В данной работе рассматриваются теоретические принципы оценки риска гибели человека при падении на твёрдую искривлённую поверхность на объектах энергетики (ГЭС, ТЭЦ, АЭС и т. д.). Искривлённая поверхность может быть у набережных, котлованов, присутствовать как декоративный элемент зданий и сооружений. Но наиболее часто встречающиеся примеры искривлённых поверхностей на объектах энергетики - опоры и основания конструкций. На некоторых из них имеются помещения для обслуживающего персонала
и площадки для проведения регламентных работ и экскурсий, расположенные на высотах более 20 метров над искривлёнными поверхностями опор и оснований.
Обстоятельства, которые могут приводить к падению человека с высоты, например, при пожаре, разные: несчастный случай, недостаточная осведомлённость в вопросах безопасности труда, недостаток спасательных средств в условиях ЧС, паника, неспособность воспользоваться эвакуационными путями, действия террористов и т. д. В работе [7] приводится оценка риска гибели человека при его падении с высоты Н на горизонтальную твёрдую поверхность:
Р(Н) = Р0ех рА (1)
где Р(Н) - вероятность гибели человека, Р0 = 0,0469 %, Н0 = 1,275 м при условии 1,2 < Н < 9,8 м; Р(Н) = 100 % при Н > 9,8 м.
Из соотношения (1) следует, что при падении с высоты Н более 10 м человек погибает. Но оказывается, человек может остаться живым, если падает на твёрдую поверхность и с больших высот. Известен случай падения стюардессы самолёта с высоты более 10 км. Такая возможность спасения реальна, если падение происходит на искривлённую поверхность. В работах [1, 7] дан анализ риска гибели человека при таком падении с высот до 100 м. Получены оценки, которые показывают, что при радиусе кривизны поверхности R более 15-20 м перегрузка, которую испытает человек при движении по её поверхно-
Энергетика - Спасение людей
сти, не будет представлять смертельной опасности. Необходимо, чтобы человек падал по касательной (см. рис. 1).
При этом невозможно учесть травмы человека при скольжении и торможении на горизонтальном участке пути.
Если человек (его начальная скорость равна нулю) падает на искривлённую поверхность так, что линия его вертикального падения находится на расстоянии х от вертикальной касательной, то он касается искривлённой поверхности не в точке О, а в точке В. Очевидно, что скорость, с которой человек ударится перпендикулярно к поверхности в точке В, будет равна Ун = КеоБа, что будет соответствовать падению с эффективной высоты Нэф = Неоз2а. Поэтому из соотношения (1) следует, что вероятность гибели человека из-за удара в точке В равна
Р{Н) = Р0ех р
Не os2 Нп
Из рисунка 1 видно, что
(2)
Рисунок 1. Схема падения человека на искривлённую поверхность:
Я - радиус кривизны поверхности; АВ - траектория падения человека; Н - высота падения; х - боковое смещение от оптимальной траектории падения; а - угол, определяющий точку падения
• 2 (Я-*)'
sin а=- '
R2
(3)
Из соотношения (3) следует, что если х << то
eos а =
2х R ,
поэтому соотношение (2) принимает вид
Р(Н) = Р0ех р
2 хН RHn ,
(4)
„ 2 хН пп 2 хН п п
где 1,2 < -з- < 9,8 м, при -— > 9,8 м R R
и Р(Н) = 100 %.
Соотношение (4) может быть положено в основу теоретического моделирования риска гибели человека. На рисунке 2 представлен анализ полученного соотношения, из которого видно, что вероятность гибели человека при его первичном ударе об искривлённую поверхность менее 10 %, если х < 1,75 м и Н = 40 м.
Из рисунка 3 видно, что вероятность гибели человека при первичном ударе об искривлённую поверхность менее 10 %, если х = 2 м и Н = 35 м.
Полученные оценки риска гибели при падении на искривлённую твёрдую гладкую поверхность показывают, что у человека появляется возможность спастись. Например, можно решать задачи
Р(Н), %
X, м
Рисунок 2. Вероятность гибели человека
в зависимости от высоты падения, где Р(Н) - вероятность гибели от удара; х - боковое смещение от оптимальной траектории падения:
1 - х = 1 м; 2 - х = 1,5 м; 3 - х = 2 м; 4 - х = 2,5 м
выбора оптимального варианта спасения людей и расследования несчастных случаев. Также схема может учитываться при разработке новых спасательных устройств (при высоте падения до 100 м),
ЛИТЕРАТУРА
1. Пожарные риски. Динамика, управление, прогнозирование. - М.: ВНИИПО, 2007.
2. Топольский Н. Г., Слуев В. И., Холостое А. Л. Информационное обеспечение поддержки принятия решений по спасению людей в опасных ситуациях техногенного характера // Технологии техносферной безопасности. -2010. - № 3. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://ipb.mos.ru
3. Топольский Н. Г., Слуев В. И., Холостое А. Л. Об информационной поддержке человека в ЧС // Пожары и ЧС. - 2010. - № 4. - С. 83-88.
Р(Н), %
Н, м
Рисунок 3. Вероятность гибели человека для траекторий падения с различных высот, где Р(Н) - вероятность гибели от удара; Н - высота падения человека на искривлённую поверхность:
1 - Н = 20 м; 2 - Н = 40 м; 3 - Н = 60 м; 4 - Н = 80 м; 5 - Н = 100 м
возможно создание на объектах энергетики (ГЭС, ТЭЦ, АЭС и т. д.) конструктивных элементов, которые можно использовать для спасения людей в случаях, когда по-другому спасти их невозможно.
4. Гинзбург В. В. и др. Безопасность информационных систем в условиях глобализации. -М.: Радио и связь, 2003.
5. Мировая пожарная статистика / Под ред. Н. Н. Брушлинского и др. - М., 2004.
6. Акимов В. А., Лесных В. В., Рада-ев Н. Н. Основы анализа и управления риском в природной и техногенной сфере - М., 2004.
7. Слуев В. И. Теоретические принципы оценки падения человека с высоты. - М., 2003.
8. Арнольд В. И. Теория катастроф. -М.: Наука, 1990.
