Прогнозирование и оценка обстановки при чрезвычайных ситуациях техногенного характера Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

(13)

где = 0,95...0,97 — коэффициент полезного действия валопровода; Пг = 0,97... 0,98 — коэффициент полезного действия редуктора.

Приведенные выражения, необходимые для расчета суммарной мощности главных двигателей обстановочных судов внутреннего плавания могут получить применение при разработке математической модели судна в задачах оптимизации элементов и характеристик судов.

Список литературы

[1] Басин А.М. Ходкость и управляемость судов: Учеб. пособие для вузов вод. транш. - М.: Транспорт, 1977. - 456 с.

[2] Войткунский Я.И. Сопротивление движению судов: Учеб. 2-е изд. доп. и перераб. - Л.: Судостроение, 1988. - 288 с.

[3] Седов Л.И. Методы подобия и размерности в механике: изд-е 8-е перераб.-М.: Наука, 1977.440 с.

[4] Бавин В.Ф., Зайков В.И., Павленко В.Г., Сандлер Л.Б., под ред. Павленко В.Г. Ходкость и управляемость судов: Учеб. - М.:Транспорт, 1991. - 397 с.

DETERMINATION OF MAIN ENGINES POWER AT CREATION MATHEMATICAL MODEL OF INLAND-WATERWAY VESSEL FOR PLACING AND MAINTENANCE OF FACILITIES OF NAVIGATION EQUIPMENT

V. V. Anisimova

Expressions for calculation of the propulsion qualities of inland-waterway vessel for placing and maintenance of facilities of navigation equipment are given in article

УДК 658.382.3 : 620.206

В.И. Савинов, к.т.н., доцент ФБОУВПО ««ВГАВТ». 603950, г. Нижний Новгород, ул. Нестерова, 5А.

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ОБСТАНОВКИ ПРИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА

Приводятся основные понятия в области прогнозирования чрезвычайных ситуаций техногенного характера, а также методики прогнозирования и оценки обстановки при авариях на гидротехнически и химически опасных объектах, их особенности, мероприятия для принятия оперативных мер.

Согласно ГОСТ 22.1.02-97 (ГОСТ Р 22.1.02-95) прогнозирование чрезвычайной ситуации - опережающее отражение вероятности возникновения и развития чрезвычайной ситуации на основе анализа возможных причин ее возникновения, ее источника в прошлом и настоящем.

Прогнозирование техногенных чрезвычайных ситуаций - опережающее отраже-

ние появления и развития техногенных чрезвычайных ситуаций и их последствий на основе оценки риска возникновения пожаров, взрывов, аварий, катастроф.

Чрезвычайные ситуации техногенного характера весьма разнообразны как по причинам их возникновения, так и по масштабам. По источникам возникновения их подразделяют на следующие основные группы: аварии на гидротехнически, химически, радиоционно-опасных, пожаро взрывоопасных объектах, аварии на транспорте и коммунально энергетических сетях.

Гидротехнически опасный объект (ГОО) - сооружение или естественное образование, создающее разницу уровней воды до и после него. К ним относятся гидротехнические сооружения напорного типа и естественные платины.

Гидродинамическая авария - это чрезвычайное событие, связанное с выходом из строя (разрушением) гидротехнического сооружения (платины) или его части и неуправляемым перемещением больших масс воды, что приводит к значительным разрушениям и затоплению больших территорий.

Прорыв платины является начальной фазой гидротехнической аварии и представляет процесс образования прорана и неуправляемого потока воды от верхнего к нижнему.

В таких случаях действует два фактора: волна прорыва и зона затопления, каждый из которых имеет свою характеристику и для людей представляет опасность.

Волна прорыва образуется при одновременном наложении двух процессов: падения воды из водохранилища в нижний бьеф, порождающего волну, и резкого увеличения объема воды в месте падения, что вызывает переток в низинные места.

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 уровень воды начинает интенсивно увеличиваться, достигая через некоторый промежуток времени 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 - пока оттуда вся вода вытечет. 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 подгорных мест имеет величину порядка 100 км/ч. Лесистые участки замедляют скорость и уменьшают высоту волны.

Катастрофическое затопление - гидродинамическое бедствие в результате прорыва ГТС, заключающееся в стремительном затоплении местности и возникновении наводнения. Долговременными последствиями ГДА являются остаточные последствия затопления - наносы, загрязнения окружающей среды.

Основными последствиями гидродинамической аварии (ГДА) являются:

- долговременное разрушение ГТС, что влечет дефицит электроэнергии и спад производства;

- поражение людей и разрушение сооружений, дорог волной прорыва;

- загрязнение окружающей среды (воды, местности), возможность возникновения эпидемии;

- катастрофическое затопление больших территорий.

Цель прогнозирования и оценки параметров опасных зон при авариях на гидротехнически опасных объектах: оценить последствия ГДА на объекте; принять решения по защите рабочих и служащих и ликвидации последствий.

Определение исходных данных для оценки обстановки:

Ь - удаленность створа объекта от ГТС, км;

В - размеры прорана;

I - гидравлический уклон (/ =1х10-3 соответствует превышению в 1 м на расстоянии в 1000 м) - определяется по карте;

Им - высота места, м (определяется по карте);

Ио - средняя глубина реки в нижнем бьефе, м;

Нп - высота ГТС, м.

Порядок прогнозирования опасных зон состоит в определении ряда параметров.

1) Определяем время прихода гребня (/гр) и фронта (/фр) волны прорыва (табл. 1)

Таблица 1

Время прорыва (гр и 1фр волны прорыва к объекту

Ь,км Нп = 20 м Нп = 40 м Нп = 80 м

1 =10-4 1 =10-3 1 =10-4 1 =10-3 1 =10-4 1 =10-3

'гр 'гр 'гр Тфр т * гр т * гр 'гр

5 0,2 1,8 0,2 1,2 0,1 2,0 0,1 1,2 0,1 1,1 0,1 0,2

10 0,6 4,0 0,6 2,4 0,3 3,0 0,3 2,0 0,2 1,7 0,1 0,4

20 1,6 7,0 2,0 5,0 1,0 6,0 1,0 4,0 0,5 3,0 0,4 1,0

40 5,0 14,0 4,0 10,0 3,0 10,0 2,0 7,0 1,2 5,0 1,0 2,0

80 13,0 30,0 11,0 21,0 8,0 21,0 6,0 14,0 3,0 9,0 3,0 4,0

Примечание. и tфр приводится в часах.

2) Определяем высоту (И, м) и скорость (и, м/с) волны прорыва по формулам:

И=ТА^ (1)

лВ + Ь

и = (2)

лК + Ь

где АИ, ВИ, Аи, Ви- коэффициенты, зависящие от Нп, I и В (табл. 2).

Таблица 2

Коэффициенты А и В

В Значения коэффициентов при уклоне

м 1 = 1х10-4 1 = 1х10-3

Аи Ви Аи Ви Аи Ви Аи Ви

20 1 100 90 9 7 40 10 16 21

40 280 150 20 9 110 30 32 34

80 720 286 39 12 300 60 62 29

20 0,5 128 204 11 11 56 51 18 38

40 340 332 19 14 124 89 32 44

80 844 588 34 17 310 166 61 52

20 0,25 140 192 8 21 40 38 15 43

40 220 388 13 21 108 74 30 50

80 880 780 23 21 316 146 61 65

3) Определяем продолжительность затопления территории объекта (тзат): 62

.т»т = ЖМфрХ!-^) (3)

п

где р - коэффициент, зависящий от высоты плотины, гидравлического уклона и расстояния до объекта (табл. 3).

Таблица 3

Значения коэффициента в

1 ■ Ь/Ии Высота плотины в долях от средней глубины реки в нижнем бьефе (Л0)

Нп = 10Л„ И = 20^0

0,05 15,5 18,0

0,1 14,0 16,0

0,2 12,5 14,0

0,4 11,0 12,0

0,8 9,5 10,8

1,6 8,3 9,9

4) Определяем время полного затопления

^п.зат. ^гр ^фр (4

5) Определяем поражения степень наземных и причальных сооружений (табл. 4).

Таблица 4

Характеристика разрушений от волны прорыва

Объект Сильные Средние Слабые

А,м и, м/с Н,м и, м/с Н,м и, м/с

Кирпичные здания 4,0 2,5 3,0 2,0 2,0 1,0

Корпус цеха 7,5 4,0 6,0 3,0 3,0 1,5

Пирс 5,0 6,0 3,0 4,0 1,5 1,0

Плав.док 8,0 2,0 5,0 1,5 3,0 1,5

Плав.кран 7,0 2,0 5,0 1,5 2,5 1,5

Суда до Н<2м 5,0 2,0 4,0 1,5 2,0 1,5

Для принятия своевременных мер по уменьшению последствий ГДА необходимо проводить прогнозирование и оценку обстановки на объекте. Основные мероприятия по уменьшению опасности ГДА сводятся к следующим:

- постоянному наблюдению гидрологов за состоянием ГТС;

- регулированию стока воды или транзитному пропуску воды;

- сработке верхнего бьефа плотины.

В опасных районах проводятся предварительные работы по защите населения: обваловывание населенных пунктов, создание дренажных систем, посадка низкоствольных лесов из тополей, берегоукрепительные работы. При необходимости осуществляется предварительная или срочная эвакуация людей.

Химически опасный объект (ХОО) - объект, при аварии на котором могут произойти массовые поражения людей, животных и растений ядовитыми веществами.

Аварийно химически опасные вещества (АХОВ) - химически опасное вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (разливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (токсодозах).

Повреждение или разрушение хранилищ, цистерн, технологических емкостей и трубопроводов в результате аварий обуславливает попадание АХОВ в атмосферу с последующим образованием очага поражения, включающего участок территории, на

котором разлился токсичный продукт, а также зону заражения с подветренной стороны от места разлива.

Глубина и ширина зоны заражения во много раз превышает размеры самого источника (рис. 1).

Направление ветра

Б0 - зона района аварии; Б3 - зона химического заражения; Б П - очаг химического поражения; Г1 - глубина распространения первичного облака; Г2 - глубина распространения вторичного облака.

В зависимости от физико-химических свойств и агрегатного состояния АХОВ масштабы зон заражения определяются по первичному и (или) вторичному облаку:

- для сжиженных газов - по первичному и вторичному облаку;

- для сжатых газов - по первичному облаку;

- для жидкостей по вторичному облаку.

Первичное облако образуется лишь при разрушении (повреждении) газогольдеров и емкостей, содержащих ядовитые вещества под давлением. Оно характеризуется высокими концентрациями, превышающими на несколько порядков смертельные дозы при кратковременной экспозиции. В начальной стадии формирования облака зараженного воздуха концентрация паров ядовитого вещества в нем может составлять от нескольких десятков до нескольких сотен мг/л.

Вдыхание зараженного воздуха с такими высокими концентрациями вызывает мгновенную смерть. Продолжительность поражающего действия первичного облака на живой организм определяется временем его прохождения под воздействием ветра. Для первичного облака, образованного ядовитыми веществами, с плотностью, превышающей плотность воздуха, характерно его стелющееся движение, затекание в лощины, низины, овраги, подвалы, колодцы, погреба.

Особенностью поражающего действия вторичного облака, образующегося в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности, по сравнению с первичным является то, что концентрация в нем паров ядовитых веществ в 10100 раз ниже. Продолжительность действия вторичного облака определяется временем испарения источника и временем сохранения устойчивого направления ветра.

От скорости ветра в значительной мере зависят также форма и размеры зоны заражения. Так, при скорости ветра от 0 до 0,5 м/с зона заражения будет представлять круг, от 0.6 до 1 - полукруг, от 1,1 до 2 - сектор с углом в 90°, более 2 - сектор с углом в 45°.

Глубина зоны заражения зависит от скорости переноса переднего фронта облака зараженного воздуха. В свою очередь скорость переноса зависит не только от ветра, но и метеорологических условий, вертикальной устойчивости атмосферы.

Общей особенностью аварий, связанных с выбросом АХОВ, является высокая

скорость формирования облака, сильное поражающее действие, что требует принятия экстренных мер по защите производственного персонала объекта и населения в прилежащих районах, срочной локализации источника заражения и ликвидации последствий.

В основу используемого в «методике» метода прогнозирования глубин зон заражения положено численное решение уравнения турбулентной диффузии, полученное в Главной геофизической лаборатории имени А.И. Воейкова, следующего вида:

Г =

0,94^

У2 и Б

-1,8 У2 1Г2

(5)

где Г - глубина зоны заражения;

Ф - параметр, определяемый соотношением И и Г, пропорционален величине Г1 Q - количество вещества, перешедшее в первичное (вторичное) облако; У - ширина зоны; и - скорость ветра; Б - пороговая токсодоза АХОВ.

е

Для упрощения расчетов по нелинейному уравнению (1) в рассматриваемой «Методике» определение глубин зон заражения, образованных первичным (вторичным) облаком АХОВ, производится с помощью коэффициентов, заменяющих члены уравнения (1). С той же целью вводится понятие «эквивалентное количество АХОВ», под которым понимается такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости, образованного количеством данного вещества, перешедшего в первичное (вторичное) облако.

В соответствии с «Методикой» эквивалентное количество вещества QЭ, (т) определяется по первичному облаку:

Qэ = К К К4 К5 К Qo, (6)

по вторичному

Qэ2 = (1 - К,) К2 Къ К4 К5 К6 К7 (7)

И а

где К1 - коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (для сжатых газов

К1=1);

К2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ;

К3 - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой ток-

содозе другого АХОВ; К4 - коэффициент, учитывающий скорость ветра;

К5 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха (принимается равным для инверсии - 1, для изотермии - 0,23, для конвекции - 0,08); К6 - коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после аварии (в часах); К7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха; И - высота слоя разлившегося АХОВ, м; а - плотность АХОВ, т/м3.

При отсутствии реальных данных для жидкостей, разлившихся «свободно», И = 0,05 м, а при наличии обваловки (поддона) (табл. 5).

И = ( Н - 0,2) , (8)

В. И. Савинов

Прогнозирование и оценка обстановки при чрезвычайных ситуациях техногенного характера где Н - высота обваловки (поддона), м Для сжатых газов (К1=1, К7=1)

Количество выброшенного АХОВ (во, т) для резервуаров со сжатым газом

во = V й ,

(9)

где V - объем хранилища, м й - плотность АХОВ, т/м3.

для газопроводов

а =

пёУ_ 100

(10)

где п - процентное содержание газа, %.

для хранилищ с жидкими или сжиженными АХОВ

во = V й Кн , где Кн - коэффициент наполнения емкости.

Определение высоты разлива АХОВ (к) и высота обваловки (Но)

(11)

Таблица 5

Вид емкости Высота (длина) емкости, м Радиус емкости, (Яу), м Размеры обваловки, м Высота разлива (к), м Высота обваловки (Но), м

Шаровая - з/3¥Кн ]1 4 П Я + Х У УКН П (Яу + Ха )2 к + 0,2

Цилиндрическая вертикальная Ху(Ну) \УКН \ ПХГ (Яу + Х У УКн П (2Яу Ха + Х02) к + 0,2

Цилиндрическая горизонтальная Ху(Ьу) 1 УКН \ ПХГ Ху + XX Яу + X? УКн (Ху + Ха) (Яу + Ха) к + 0,2

Примечание. х - радиус, хх - длина, ххх - ширина, Ху, Хо - задаваемые величины, м. Значения указанных выше коэффициентов приведены в таблицах 6 и 7.

Таблица 6

Наименование АХОВ и вспомогательные коэффициенты для определения глубин зон заражения

Наименование АХОВ Значения вспомогательных коэффициентов

К1 К Кз К7

-20°С 0°С +20°С

1. Аммиак

под давлением 0,18 0,025 0,04 0,3/1 0,6/1 1/1

изотермическое хранение 0,01 0,025 0,04 1/1 1/1 1/1

2. Синильная кислота 0 0,026 3,0 0 0,4 1

3. Окислы азота 0 0,040 0,4 0 0,4 1

4. Сернистый ангидрид 0,11 0,049 0,33 0/0,5 0,3/1 1/1

Наименование АХОВ Значения вспомогательных коэффициентов

К К2 Кз К7

-20°С 0°С +20°С

5. Сероводород 0,27 0,042 0,036 0,5/1 0,8/1 1/1

6. Сероуглерод 0 0,021 0,013 0,2 0,4 1

7. Фосген 0,05 0,061 1,0 0/0,3 0/0,7 1/1

8. Хлор 0,18 0,052 1,0 0,3/1 0,6/1 1/1

9. Хлорпикрин 0 0,002 30,0 0,1 0,3 1

Примечание.Числитель - первичное, знаменатель - вторичное облако.

Таблица 7

Зависимость коэффициента К4 от скорости ветра

Скорость ветра, м/с 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

К4 1 1,33 1,67 2,0 2,34 2,67 3,0 3,34 3,67 4,0

Значение коэффициента К6 определяется после расчета времени испарения пролива АХОВ

„ _ Г^0'8при N < Т; при Т < 1ч К6 = 1

Е _\ Т0>8при N > Т (12)

В зависимости от полученного по формулам (6) и (7) эквивалентного количества вещества и скорости ветра по табл. 8 определяется значение глубины зоны заражения первичным Г1 или вторичным Г2 облаком АХОВ (км).

Таблица 8

Глубины зон заражения АХОВ (в километрах)

Ско- Эквивалентное количество вещества (2э), т

рость 0,1 0,5 1 3 5 10 20 30 50 70 100 500

ветра,

м/с

1 1,25 3,16 4,75 9,18 12,53 19,20 29,56 38,13 52,67 65,23 81,91 231

2 0,84 1,92 2,84 5,35 7,2 10,85 16,44 21,02 28,73 35,35 44,09 121

3 0,68 1,53 2,17 3,99 5,34 7,96 11,94 15,18 20,59 25,21 31,30 84,50

4 0,59 1,33 1,88 3,28 4,36 6,46 9,62 12,18 16,43 20,05 24,80 65,92

5 0,53 1,19 1,68 2,91 3,75 5,53 8,19 10,33 13,88 16,89 20,82 54,67

6 0,48 1,09 1,53 2,66 3,43 4,88 7,20 9,06 12,14 14,79 18,13 47,09

7 0,45 1,00 1,42 2,46 3,17 4,49 6,48 8,14 10,87 13,17 16,17 41,63

8 0,42 0,94 1,33 2,3 2,96 4,20 5,92 7,42 9,90 11,98 14,68 37,49

9 0,40 0,88 1,25 2,17 2,80 3,96 5,60 6,86 9,12 11,03 13,50 34,24

10 0,38 0,84 1,19 2,06 2,66 3,76 5,31 6,50 8,50 10,23 12,54 31,61

Полная глубина зоны заражения Гп определяется:

Гп = Г' + 0,5 Г", (13)

где Г' - наибольшая величина, км; Г" - наименьшая величина, км.

Следует учитывать, что теоретически рассчитанное значение глубины зоны заражения, образованной за время от аварии N не может превосходить значения глубины

переноса воздушных масс за тот же период Гв. Поэтому полученное значение Гп сравнивается с Гв: меньшее из двух сравниваемых значений и принимается за окончательную расчетную глубину зоны заражения Г.

Глубина переноса воздушных масс Гп определяется по формуле

Гп = N V, (14)

где N - время от начала аварии,

N = 1-4 ч ;

V - скорость переноса переднего облака АХОВ (см. табл. 9), км/ч.

Таблица 9

Скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха в зависимости от скорости ветра

Скорость ветра, м/с 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Скорость переноса, км/ч Инверсия

5 10 16 21 - - - - - -

Изотермия

6 12 18 24 29 35 41 47 53 59

Конвекция

7 14 21 28 - - - - - -

Степень вертикальной устойчивости атмосферы от состояния суток (ночь, утро, день, вечер) и состояния облачности (см. табл. 10).

Таблица 10

Скорость Ночь Утро День Вечер

ветра, м/с Ясно, Сплош. Ясно, Сплош . Ясно, Сплош. Ясно, Сплош.

перем. облач- перем. облач- перем. облач- перем. облач-

облач- ность облач- ность облач- ность облач- ность

ность ность ность ность

<2 ин из из из к из ин из

(ин) (из)

2-4 ин из из из из из из из

(ин) (ин)

>2 из из из из из из из из

Примечание. В скобках - при снежном покрове.

При известном значении глубины зоны Г определяется площадь возможного заражения (км2) как площадь сектора

ПГ2

5 = — р , (15)

360

где ф - угол сектора неопределенности, определяемый в зависимости от скорости ветра (табл. 11).

Таблица 11

Угловые размеры зоны возможного заражения АХОВ в зависимости от скорости ветра, и

и, м/с <0,5 0,6-1 1,1-2 >2

Ф, град 360 180 90 45

Площадь зоны фактического заражения (км2) выражается соотношением

5ф = К8 ■ Г2 ■ , (16)

где К8 - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости атмосферы, К8 = 0,081 - для инверсии; К8 = 0,133 - для изотермии; К8 = 0,235 - для конвекции.

Время испарения пролива АХОВ (4) в «Методике» оценивается частным от деления количества вещества во вторичном облаке на скорость испарения, рассчитываемую по известной экспериментальной формуле Мацака. При выражении через вспомогательные коэффициенты формула для расчета Т приобретает следующий вид:

Т = , (17)

К2 К4 К7

Время подхода облака АХОВ к данному рубежу 1 (ч) зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле:

Т = Х/ V , (18)

где Х - расстояние (координата по оси Х) от источника заражения до заданного объекта, км;

V - скорость переноса переднего фронта облака АХОВ, км/ч.

Время для непосредственного вывода 4 (ч) населения определяется по формуле

Х ^ - У0

Г.-2- , (19)

V.

где Х0, У0 - координаты объекта соответственно по оси Х и У, км; V,:, - скорость при выходе из зоны заражения, км/ч.

При выходе пешком V, = 3-5 км/ч

При выезде на транспорте V, = 20-40 км/ч

После проведенных расчетов подготавливаются данные, необходимые для принятия оперативных мер в виде таблицы.

На основании данных необходимо:

1) Привести графическое изображение схемы зоны заражения и расположение объектов в этой зоне;

2) С учетом возраста людей на объектах подобрать необходимые средства индивидуальной защиты (противогазы);

3) Определить возможность вывода людей из зоны заражения пешком или на транспорте;

4) В случае невозможности вывода людей из зоны заражения определить действия людей на объектах (дома, в общественном месте, на транспорте, в школе);

5) Определить действия работников на объекте;

6) Определить действия на участках железной дороги или реки, попадающих в зону заражения;

7) Разработать схему оповещения работников объекта и населения (в поселке, в школе и т. п.)

Пожаровзрывоопасные объекты - определяются количеством и пожароопасными свойствами находящихся (образующихся) в них веществ и материалов с учетом особенностей технологических процессов, размещенных в них производств.

Под пожарной обстановкой понимается совокупность условий, которые складываются в результате возникновения пожаров в населенных пунктах, объектах. Пожарная обстановка определяется исходя из характера застройки, огнестойкости зданий и категории пожарной опасности объектов.

Исходные данные для оценки обстановки:

R - расстояние между зданиями, м;

L - длина фронта пожара, м;

q> - влажность воздуха, %;

- тип защитных сооружений (встроенный, отдельно стоящие, негерметичные);

UB - скорость ветра, м/с.

Порядок прогнозирования обстановки при пожарах состоит в определении ряда параметров.

1) Устанавливаем степень огнестойкости зданий и сооружений объекта, исходя из типа материала и времени развития пожара (tpa3B).

I ст. огнестойкости - основные сооружения из негорючих материалов повышенной

(^разв до 2 час) сопротивляемости;

II ст. огнестойкости - основные элементы сооружений - негорючие материалы;

(^разв и 2 час)

III ст. огнестойкости - сооружения каменные с деревянными оштукатуренными

(tpa3B < 1,5 час) переборками;

IV ст. огнестойкости - оштукатуренные деревянные здания;

(tpa3B < 1 час)

V ст. огнестойкости - деревянные здания и сооружения.

(tpa3B < 1 час)

Кроме того, следует учитывать, что в зданиях I-II ст. огнестойкости пожар возникает от повреждения газовых и электрических сетей при взрывах от АРф=30-50 кПА, в IV-V - от АРф*20кПА.

2) Устанавливаем категорию пожарной опасности (ПО) объекта, исходя из характера технологического процесса и типа промышленного производства.

Категории объектов по ПО:

А - нефтеперерабатывающие заводы, химические производства, склады бензина, растворителей, красок;

Б - производство приготовления и транспортировки угольной пыли, древесной муки, воздушные коммуникации, цеха СТК;

В - деревообрабатывающие производства, склады леса, масел, текстильные производства, стапеля с деревянными лесами;

Г - металлургические производства, котельные, литейные, транспортные цеха;

Д - предприятия по холодной обработке металлов, трубомедницкие, корпусные, механосборочные цеха.

На объектах категории А и Б пожары возникают при разрушении систем жизнеобеспечения от АРф=10-30 кПА.

3) Определяем плотность застройки объекта, населенного пункта по формуле:

П = 100 (20)

S р

где -зд - площадь зданий, км2; Sp - площадь района, км2.

4) Определяем вероятность возникновения и распространения пожара (рис. 2).

Р = f (RP-) (21)

Можно определить вероятность распространения пожара в зависимости от Я -расстояние между зданиями (табл. 12.

Таблица 12

Вероятность распределения пожара (Р)

Я, м 10 20 30 50

Р, % 65 27 23 3

Определяем скорость распространения пожара (Ц).

Для средних топографических и климатических условий определение производится по графику (рис. 3).

п;/.

■мши вне- •ароб

рйс^ссг^ ЧЧ А ПОЛ

У 1 1 . !.

** ■ ■ \ \ 1 (

/ -1 1 1 1 1 1

№ 40 50 во &>

Рис. 2. Зависимость вероятности возникновения и распространения пожаров от плотности застройки

Скорость распространения пожара в населенных пунктах с деревянной застройкой составляет при иВ =3-4 м/с иП =150-300 м/ч, время развития пожара 0,5 часа. В населенных пунктах с каменными зданиями (при этой же скорости ветра) иП = 60120 м/ч.

Рис. 3. Зависимость скорости распространения пожаров от скорости ветра и влажности воздуха: I - пожар распространяется очень быстро, требуется срочная эвакуация; II - пожар распространяется быстро, необходимы эвакуация или проведение мероприятий по локализации пожара; III - пожар распространяется медленно

При высокой и средней скорости распространения пожара требуется срочная эвакуация населения, рабочих и служащих.

Определение проходимости улиц для эвакуации и тушения пожара (Пр) табл. 13.

Пр = f (Ст.0, trop) (22)

Таблица 13

Проходимость улиц в населенном пункте

Степень огнестойкости, Ст. О Общая продолжительность пожара Время наступления максимальной скорости горения, ч Безопасные расстояния от горящих зданий, м

Зона слабых разрушений Зона сильных разрушений

I, II 2 - 3 1 - 2 0,1 - 0,5 50 - 20

III 5 - 6 7 - 8 0,2 - 1,2 50 - 20

IV, V 2 - 3 8 - 10 0,3 - 1,5 50 - 20

Определение характера воздействия пожара на людей, находящихся в защитных сооружениях.

Люди в зоне пожара подвергается воздействию высокой температуры (ВТ) и вредных примесей газовой среды (дым, окись углерода), в результате чего получают легкое, среднее и тяжелое отравление (ЛО, СО, ТО). Характер воздействия газовой среды на человека отражен в табл. 14.

Таблица 14

Характер воздействия газовой среды на человека

Вид пожара Тип убежища Характер воздействия за время, ч

0,25 0,5 1,0 3,0 6,0

Сплошной пожар на ОНХ в населенном пункте С нарушением герметизации - - ЛО, ВТ СО, ВТ ТО, ВТ

Встроенные - - - ЛО, ВТ СО, ВТ

Отдельностоящие - - - ЛО СО

Потребность в силах и средствах пожаротушения. Число отделений пожаротушения (Д,тд).

= Lip, <23>

где Ьфр - длина фронта пожара, м;

Д,тд - длина фронта пожара на одно отделение, м.

PREDICTION AND EVALUATION SITUATION IN TECHNOGENIC EMERGENCIES

V.I. Savinov

The basic concepts in the field of forecasting technogenic emergencies, methods to predict and assess the situation in case of accidents at hydraulic and chemically hazardous facilities, their features, meromorphic acceptance for quick action.