CC BY
373
УДК 658.26
Повышение эффективности предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на коммунально-энергетических сетях городских поселений
О.В. Сосунов, В.Н. Чернов
Аннотация
Проводится анализ разрушений в чрезвычайных ситуациях систем водоснабжения, водоотведения, газификации, электроснабжения и теплоснабжения жилых домов, зданий и сооружений городских поселений. Рассматриваются пути повышения эффективности использования сил и средств личного состава спасательных подразделений, способы и приемы локализации и ликвидации чрезвычайных ситуаций на коммунально-энергетических сетях городских поселений.
Ключевые слова: чрезвычайная ситуация (ЧС), коммунально-энергетические сети (КЭС), аварийно-спасательное формирование (АСФ), аварийно-спасательная служба (АСС), аварийно-спасательные работы (АСР), аварийно-спасательные и другие неотложные работы (АСНДР), поисково-спасательная группа (ПСГ).
Efficiency Improving in Prediction and Liquidation of Emergency Situations Consequences on Municipal Energetic Nets of Municipal Settings
O. Sosunov, V. Chernov
Abstract
There is given analyses of destructions in emergency situations of the water supply, water leads, gasification, electricity supply and warm supply systems of houses, buildings and constructions in municipal settlements. There are examined ways of efficient use of means and forces of rescue detachments staff, methods and techniques of localization and liquidation of emergency situations on municipal energetic nets of municipal settlements.
Key words: emergency situation, municipal energetic nets, rescue detachments, rescue service, rescue works, emergency works, search and rescue group.
Характер возможных разрушений систем водоснабжения
При оценке элементов городской системы водоснабжения с точки зрения возможности ее повреждения от воздействия различного вида поражающих факторов необходимо исходить из следующего: наиболее легко повреждаются и разрушаются наземные здания и сооружения водопроводной системы (насосные станции, напорные башни, павильоны артезианских скважин и т. п.).
Водозаборные устройства, очистные сооружения, резервуары чистой воды, как правило, размещаются в частично или полностью заглубленных сооружениях, и поэтому они несколько устойчивее.
Разрушения отдельных сооружений системы водоснабжения могут привести к полному или частичному прекращению подачи воды в разводящую сеть.
Например, при разрушении питающих электроподстанций, даже полностью сохранившаяся система водоснабжения обречена на бездействие (разуме-
ется, если нет защищенного резерва энергопитания). К тяжелым последствиям может привести также разрушение насосных станций 1-го подъема; в этих случаях система может сбрасывать воду только из резервуаров чистой воды, которые, как правило, расположены на повышенных отметках, и подача воды в сеть возможна самотеком.
В практике эксплуатации городских водопроводов иногда возникают крупные аварии, которые могут принести большой материальный ущерб, если не принять срочных мер по их локализации и ликвидации. При этом необходимо указать на комплексный характер крупных аварий: повреждение, например, водопровода может повлечь затопление подвалов, где устанавливают оборудование и приборы энергоснабжения; отключение энергопитания может привести к остановке производственного процесса и т. д.
Характер возможных разрушений и повреждений систем водоотведения
Разрушения и повреждения городской системы канализации могут возникнуть как от непосредственного воздействия избыточного давления ударной волны и волны сжатия в грунте, так и в результате разрушения наземных зданий и сооружений.
Разрушения и повреждения подземных канализационных коммуникаций будут носить такой же характер, как и разрушения водопроводных сетей. Наиболее характерными могут быть нарушения стыков труб и коллекторов с образованием продольных и поперечных трещин. В большей степени, по сравнению с чугунными и стальными, подвержены разрушениям и повреждениям керамические и бетонные трубы.
При разрушении канализационных труб и коллекторов происходит закупорка, и канализационные воды изливаются на поверхность через близлежащие смотровые колодцы или просачиваются через грунт в местах повреждения трубопроводов.
Характер возможных разрушений и повреждений систем теплоснабжения
Наземные здания разрушаются при сравнительно невысоких давлениях. Весьма уязвимы также энергетическое оборудование ТЭЦ, распределительные устройства, контрольно-измерительная аппаратура и автоматика. Значительно более устойчивы подземные тепловые сети, особенно бесканальные прокладки. У таких сетей слабыми местами являются переходы через препятствия, выходящие в виде различных сооружений выше поверхности земли.
Разрушение городских коллекторов, в которых помимо других коммуникаций проложены трубопроводы с горячей водой или паром, может повлечь их затопление и затруднить локализацию и ликвидацию
аварий на других городских коммуникациях.
С разрушением наземных зданий разрушатся и внутридомовые сети, что (если это произойдет в период работы системы отопления) особенно опасно для людей, укрывающихся в подвалах теплофицированных зданий: может повлечь за собой затопление их горячей водой.
Характерными повреждениями трубопроводов являются разрывы труб, подверженных внешней коррозии, и повреждения в местах соединений с арматурой и в местах вводов в здания и сооружения.
Характер возможных разрушений газовых сетей
Повреждения газовых сетей и сооружений, наблюдаемые при повседневной эксплуатации, приводящие к образованию отдельных мест утечек газа, происходят от разных причин: коррозии трубопроводов, нарушения плотности соединений в арматуре, в резьбе и фланцах трубопроводов, переломов труб, появления трещин и от других причин. Особое место занимают аварии на магистральных газопроводах.
Газопроводы небольших диаметров, уложенные под землей, достаточно устойчивы к действию избыточного давления. Наиболее уязвимы наземные газовые сооружения (компрессорные и газорегуляторные станции, газгольдеры и др.).
Массовые утечки газа могут иметь место при разрушениях зданий через образовавшиеся неплотности в соединениях газовой сети и в результате разрывов домовых газопроводов.
Характер возможных разрушений систем электроснабжения
Наиболее уязвимыми элементами энергосистемы являются наземные сооружения (подстанции, распределительные пункты, трансформаторные станции и др.) и воздушные линии электропередач.
Локализация и ликвидация аварий на коммунально-энергетических и технологических сетях
Важнейшее требование, предъявляемое к способам производства, конструктивным решениям: они должны быть максимально простыми и доступными для выполнения теми подразделениями, которые предназначены для этого, с использованием механизмов, оборудования и материалов, которые имеются или могут быть изысканы на месте.
Виды неотложных работ по ликвидации аварий на системах водоснабжения, в зависимости от характера аварийно-спасательных работ, в интересах которых они проводятся, подразделяются на:
неотложные работы, связанные с ликвидацией угрозы затопления подвалов;
неотложные работы, связанные с обеспечением движения в зоне ЧС;
неотложные работы, связанные с обеспечением водой для тушения пожаров;
неотложные работы, связанные с устранением повреждений на трубопроводах и сетевой арматуре.
В состав работ по спасению людей, находящихся в заваленных убежищах, укрытиях, подвалах и под завалами зданий, входят работы, связанные с предупреждением и ликвидацией их затопления.
Водоводы, проходящие вблизи заваленных подвалов, могут иметь повреждения от непосредственного воздействия ударной волны или от тяжелых обломков разрушенных зданий. При этом, вследствие просадки грунтов, может быть нарушена свинцовая или цементная заделка стыков труб; в результате неравномерных нагрузок по длине трубопроводов могут происходить разрывы и переломы труб и т. д. В местах повреждений возможны размыв и просадка грунта с образованием воронок и затоплением прилегающих участков.
При угрозе затопления люди, находящиеся в подвале, должны быть немедленно выведены в безопасное место. При невозможности быстрого вывода из затапливаемого помещения, необходимо в первую очередь попытаться выяснить причину поступления воды и принять срочные меры. Для прекращения из-лива воды из разрушенных участков трубопроводов, проложенных по техническому коридору, необходимо перекрыть задвижки и другие запорные устройства или принять меры к заделке поврежденных мест. Однако силами людей, находящихся в подвальных помещениях, в ряде случаев будет трудно или невозможно справиться с ликвидацией угрозы затопления. Поступление большого количества воды потребует немедленной помощи со стороны дополнительных спасательных подразделений.
Для предотвращения угрозы затопления, в этих условиях можно сооружать земляные насыпи или стенки на пути движения воды или устраивать водоотводные лотки, канавы, перепуски. Если имеется возможность, такие работы лучше выполнять заблаговременно. Одновременно отключают поврежденные участки сети водопровода перекрытием задвижек.
Работы по предупреждению или локализации затопления и размыва проезжей части дорог будут заключаться в отводе воды от дорожного полотна (устройство перепусков, каналов, лотков, раскопка и расчистка канализационных и водосточных приемных колодцев с отключением поврежденных или разрушенных участков водопроводных линий).
После прекращения поступления воды и локализации аварий устраивают временные сооружения (настилы, мостики, эстакады), по которым смогут пройти люди или техника.
При ведении неотложных работ в зоне ЧС одной из главных задач является обеспечение водой расчетов для тушения пожаров. В зависимости от характе-
ра поражений и разрушений, а также учитывая степень заблаговременной подготовки системы водоснабжения города, основными работами по обеспечению водой для тушения пожаров будут:
восстановление частично поврежденных насосных станций 1-го и 11-го подъемов и возобновление их работы; устройство временных насосных станций при полном разрушении основных станций;
устранение повреждений и разрушений на сетевых сооружениях (восстановление и ремонт отдельных участков сети, устройство обводных линий и перепусков и др.);
отключение отдельных участков водопроводной системы города с целью создания напора в наиболее важных местах тушения пожара;
расчистка и подготовка смотровых колодцев и пожарных гидрантов для подсоединения к ним водозаборных и водоразводящих средств тушения пожаров;
обеспечение забора воды из искусственных водоемов, прудов, озер и рек (обеспечение проезда и устройство подъездов, спусков и аппарелей в местах водозабора).
При благоприятных условиях (достаточно крутой и твердый берег) временную насосную станцию можно разместить на берегу или площадке, на которой устанавливают насос и двигатель. Всасывающая труба при этом опускается или непосредственно в воду (при достаточной глубине водоисточника у берега), или в специально построенный водоприемный колодец.
При пологих берегах всасывающий водовод выносится на плавучих средствах или на сваях до необходимой глубины, обеспечивающей всасывание.
Наиболее распространенными видами работ, встречающимися в практике при эксплуатации водопроводной сети, является устранение различных повреждений на трубопроводах и сетевой арматуре. Такие повреждения в массовом масштабе могут иметь место при землетрясениях и т. п.
Работы по устранению небольших повреждений на водопроводных сетях заключаются в заделке отдельных мест утечек, ремонте раструбных или сварных соединений труб, замене отдельных участков трубопроводов, сетевой арматуры. Эти работы проводятся лишь при особой необходимости восстановления отдельных участков сети. При больших объемах работ и невозможности их быстрого выполнения, принимают другие меры: устройство временных линий, перепусков, подачу воды по существующим обводным магистралям и др. При относительно небольших повреждениях водоводов утечка может быть устранена устройством цементного пластыря или оболочки на поверхности трубы с помощью подачи цемента или цементного раствора через нагнетательные скважины.
На короткое время в неотложных случаях разо-
рванные трубопроводы могут быть соединены гибкими вставками из брезента, резины, пластиков, закрепляемыми металлическими хомутами или проволокой, а также с помощью надвижных муфт с заделкой стыков деревянными клиньями, конопаткой просмоленной прядью (в крайнем случае — паклей), заливкой сернистым сплавом и т. д.
Концы поврежденных труб временно заделывают деревянными пробками.
Повреждения раструбных стыковых соединений трубопроводов устраняют подчеканкой свинца или заливкой стыков быстротвердеющим раствором (асбестоцементом, цементом), паклей и др. Раструбные соединения зачеканиваются вручную или с помощью пневматического инструмента.
При переломах или других повреждениях водоводов из чугунных труб — удаляют поврежденные трубы, укладывают новые, а на место соединения ставят надвижную муфту. Возможно и другое решение, если отсутствуют надвижные муфты. В этом случае на временные подпорки в виде пологой арки (угол поворота между осями смежных труб не должен превышать 1 градуса) укладывают в незаделан-ном виде несколько труб. Затем подпорки постепенно снимают (пока трубы не примут горизонтального положения), после чего раструбы заделывают обычным порядком. Стыки раструбных водопроводных труб заделывают просмоленной пеньковой прядью и зачеканивают свинцом или быстросхватывающимися серопесчаными сплавами.
Размораживают водопроводные и канализационные металлические трубы небольших диаметров паяльной лампой, больших диаметров — пуском внутрь горячей воды или пара низкого давления. Быстрее и удобнее трубы (за исключением чугунных при цементных и асбестоцементных заделках) можно разморозить электропрогревом с помощью трансформатора.
Неотложные работы на системах водоотведения будут заключаться в устранении или ограничении затоплений, препятствующих или затрудняющих проведение спасательных работ в зоне ЧС.
Для этого, прежде всего, открывают аварийные сбросы на канализационных коллекторах перед поврежденными сооружениями. Точно так же, в случае повреждения станции перекачки или если вышла из строя система энергоснабжения города и насосная станция обесточена, приток сточных вод должен быть прекращен и направлен по аварийному сбросу. В случае повреждения аварийного выпуска, должен быть сделан временный упрощенный выпуск в виде открытой канавы. Во избежание размывов при больших скоростях сточных вод, дно и откосы следует укрепить.
Так же, как и при угрозе затопления водопроводной водой, неотложные работы на системах водоот-ведения будут проводиться при угрозе затопления
людей, находящихся под завалами (в защитных сооружениях, подвальных этажах зданий), или угрозе затопления проезжей части на наиболее важных путях движения.
Наиболее простым способом перепуска сточных вод является устройство временных самотечных лотков, отводных каналов и траншей в обход поврежденных участков. При невозможности устройства самотечных перепусков, перекачка сточных вод осуществляется с помощью передвижных насосов. В ряде случаев может оказаться целесообразным пропуск сточных вод по траншее, проложенной между двумя канализационными колодцами или коллекторами.
Неотложные работы на городских газовых сетях связаны главным образом с предотвращением и ликвидацией загазованности помещений, где могут находиться люди, или отдельных участков, где ведутся спасательные работы, а также с ликвидацией очагов воспламенения в местах утечки газа.
Из поврежденного газопровода газ просачивается через грунт, поднимается до плотного покрытия магистралей и проездов (асфальт, бетон) и распространяется по имеющимся полостям и по песчаной подготовке иногда на большие расстояния. Особенно опасно попадание газа в различного рода коллекторы (теплофикационные, кабельные, комбинированные), по которым газ может проникнуть в подвалы зданий, убежища и укрытия. Фильтруясь через грунт, газ теряет специфический запах, придаваемый ему одо-рантом, из-за чего определить загазованность помещений без газоанализатора бывает порой невозможно. Зажженная спичка, внесенная в загазованное помещение, или искра от электровыключателя могут привести к взрыву газовоздушной смеси.
Основная причина возможного появления газа — повреждение газовых домовых вводов или магистралей, проходящих по подвалу здания. Выявленные утечки газа необходимо быстро устранить. Прежде всего, отключают газовую сеть здания от газовой магистрали переключением крана на газовом вводе. Места повреждений на стальных трубах заваривают или заделывают установкой муфт. Временно заделать трещины и разрывы труб можно таким образом: обмотать поврежденный участок плотным бинтом и обмазать глиной или листовой резиной с накладкой хомутов.
При ведении спасательных работ в условиях загазованности необходимо принимать меры для предупреждения взрыва. В ряде случаев потребуется отключать поврежденные или разрушенные газопроводы.
Газопроводы низкого давления отключают путем заполнения водой гидрозатворов, устанавливаемых на вводах в дома, или закрытием задвижек; при срезах или разрывах труб концы заделывают деревянными пробками с последующей обмазкой глиной или обматыванием листовой резиной, мешковиной и т. п.
Допустимые расстояния от провисающих проводов до земли
Напряжение линии в кВ: до 20 35100 150 220 330 500
Расстояние в метрах
От низшей точки провода до земли в ненаселенной местности 5 5 5,5 6 6,5 7
От низшей точки провода до земли в населенной местности 5,5 5,5 6 6,5 7 7,5
От низшей точки провода до зеркала воды для судоходных рек 5 5 5,5 6 6,5 7
От низшей точки провода до зеркала воды для несудоходных рек 3 3 3,5 4 4,5 5
Неотложные работы на системах электроснабжения городов проводятся в зонах ЧС с целью:
отключения отдельных линий и участков сети электроснабжения в местах проведения спасательных работ для обеспечения безопасности людей и предотвращения образования пожаров;
подачи электроэнергии в отдельные районы; Отключение отдельных линий участков сети электроснабжения потребуется в местах проведения спасательных работ, где поврежденные сети низкого напряжения питаются от сохранившихся высоковольтных линий. Отключение производится путем выключения рубильников, с помощью разъединителей или перерезанием проводов. При повреждении высоковольтных линий электропередач они автоматически выключаются на ближайших понизительных трансформаторных подстанциях (масляные или воздушные выключатели) или срабатывают АВР на распределительных пунктах.
Подача электроэнергии в отдельные районы или участки может потребоваться для самых различных целей: освещения территории на объектах работ; питания электродвигателей различных машин и электрифицированного инструмента, с использованием которых проводятся спасательные работы; обеспечения работы сохранившихся или временно развертываемых медицинских учреждений и для многих других целей. Восстановление отдельных поврежденных участков наземных электролиний осуществляется путем соединения проводов или прокладки новых отдельных линий на уцелевших или временно создаваемых опорах. После соединения разорванных электропроводов или при прокладке временных участков неизолированные провода должны быть натянуты на высоте не менее 5 м от поверхности земли. Поврежденные участки кабельных линий могут быть соединены временной воздушной линией или путем прокладки соединительного кабеля на поверхности земли. В практике ремонта и обслуживания воздушных линий электропередач применяется несколько способов соединения проводов - при помощи овальных или фасонных соединителей, прессуемыми натяжными зажи-
мами и др. Места соединений проводов, помимо механической прочности, должны обеспечивать достаточный электрический контакт.
Все аварийно-восстановительные работы на сетях и сооружениях энергоснабжения должны проводиться при условии их полного обесточивания и строгого соблюдения правил техники безопасности. Перед началом работ на линиях электропередач они должны быть отключены, с обеих сторон участка работ следует произвести заземление сохранившихся линий.
В чрезвычайных ситуациях неотложные работы на системах теплоснабжения связаны с устранением аварий, угрожающих жизни укрывшихся людей или затрудняющих проведение спасательных работ.
При современном строительстве трубы теплопроводов прокладывают совместно с другими сетями в технических коридорах внутри зданий. При повреждении трубопроводов, горячая вода, выливающаяся из них, может проникнуть в подвальные помещения через неплотности и трещины, образовавшиеся в ограждающих конструкциях при обрушении здания. Для предотвращения такой опасности задвижки на подающей и обратной трубе закрываются.
Угроза затопления горячей водой подвальных помещений, стоящих отдельно, может возникнуть при повреждении близлежащих теплопроводов больших диаметров. В этих случаях аварийно-восстановительные работы будут состоять в отключении поврежденных участков задвижками или в отводе горячей воды от здания путем устройства временных насыпей, отводных каналов, или другими способами.
Заключение
При работах на сетях и сооружениях водопровода, водоотведения и теплоснабжения необходимо соблюдать предусмотренные инструкциями меры безопасности.
Следует постоянно помнить, что работа среди разрушенных и поврежденных зданий и сооружений опасна для людей, находящихся в непосредственной близости от них. Толчки, сотрясения почвы при про-
изводстве работ способны вызвать дополнительные обрушения поврежденных зданий или их конструкций. Поэтому перед началом работы требуется тщательная инженерная оценка возможности безопасного пребывания людей в разрушенных или частично поврежденных зданий и сооружениях или поблизости от них.
Повреждения сетей коммунального и энергетического хозяйства намного усложняют ведение аварийно-спасательных работ, создают ряд дополнительных трудностей (затопление, загазованность и др.).
Неотложные аварийно-восстановительные работы на сетях и сооружениях водопровода, канализации, теплоснабжения будут связаны в ряде случаев с частичной разборкой завалов, рытьем земляных траншей, разборкой трубопроводов, водоотливом и другими работами, проводимыми как вручную, так и с применением машин и механизмов.
Во всех случаях, при производстве аварийно-спасательных работ, необходимо обязательное соблюдение техники безопасности и владение навыками выполнения данных операций.
Литература
1. Справочник спасателя. Книга 2. Спасательные работы при ликвидации последствий землетрясений, взрывов, бурь, смерчей и тайфунов. М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2006. 180 с.: ил.
2. Справочник спасателя. Книга 3. Спасательные работы при ликвидации последствий обвалов, оползней, селей, снежных лавин. М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2006. 184 с.: ил.
3. Справочник спасателя. Книга 4. Спасательные работы при ликвидации последствий наводнений, затоплений и цунами. М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2006. 128 с.: ил.
4. Справочник спасателя. Книга 5. Спасательные и другие неотложные работы при пожарах. М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2006. 88 с.: ил.
5. Уроки и выводы ликвидации последствий разрушительных землетрясений для ГО СССР. М.: Воениздат, 1989.
6. Бахтин А.К. Меры безопасности при ликвидации последствий стихийных бедствий и производственных аварий. М.: Энергоатомиздат, 1984.
7. Бахтин А.К. Техника безопасности при выполнении неотложных аварийно-восстановительных работ в очаге поражения. М.: Атомиздат, 1979.
Сведения об авторах
Сосунов Олег Владимирович: ГУ РО «Ростовская областная поисково-спасательная служба», зам. начальника, спасатель 1-го класса.
346903, Ростовская область, г Новошахтинск, ул. Рабочая, 2. Чернов Владимир Николаевич: Южный филиал ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), начальник филиала. 344000, г. Ростов-на-Дону, ул. им. Греческого города Волос, 11.
