Возможные сценарии развития чрезвычайных ситуаций катастроф и аварий
Возникновение любой чрезвычайной ситуации, в том числе и техногенной катастрофы, вызывается сочетанием действий объективных и субъективных факторов, создающих причинный ряд событий. Непосредственными причинами техногенных катастроф могут быть внешние по отношению к инженерной системе воздействия (стихийные бедствия, военнодиверсионные акции и т.д.), условия и обстоятельства, связанные непосредственно с данной системой, в том числе технические неисправности, а также человеческие ошибки. Последним, согласно статистике и мнению специалистов, принадлежит главная роль в возникновении техногенных катастроф. По оценке экспертов, человеческие ошибки обусловливают 45% экстремальных ситуаций на АЭС, 60% авиакатастроф и 80% катастроф на море.
К сожалению, количество аварий во всех сферах производственной деятельности неуклонно растет. Это происходит в связи с широким использованием новых технологий и материалов, нетрадиционных источников энергии, массовым применением опасных веществ в промышленности и сельском хозяйстве.
Современные сложные производства проектируются с высокой степенью надежности. Однако, чем больше производственных объектов, тем больше вероятность ежегодной аварии на одном из них. Абсолютной безаварийности не существует.
Все чаще аварии принимают катастрофический характер с уничтожением объектов и тяжелыми экологическими последствиями (например – Чернобыль). Анализ таких ситуаций показывает, что независимо от производства, в подавляющем большинстве случаев они имеют одинаковые стадии развития.
На первой из них аварии обычно предшествует возникновение или накопление дефектов в оборудовании, или отклонений от нормального ведения процесса, которые сами по себе не представляют угрозы, но создают для этого предпосылки. Поэтому еще возможно предотвращение аварии.
На второй стадии происходит какое-либо инициирующее событие, обычно неожиданное. Как правило, в этот период у операторов обычно не бывает ни времени, ни средств для эффективных действий.
Собственно катастрофа происходит на третьей стадии, как следствие двух предыдущих.
Таким образом, можно выделить основные причины:
- просчеты при проектировании и недостаточный уровень безопасности современных зданий;
- некачественное строительство или отступление от проекта;
- непродуманное размещение производства;
- нарушение требований технологического процесса из-за недостаточной подготовки или недисциплинированности и халатности персонала.
- отсутствие на должном уровне содержания зданий и сооружений, оборудования, не приобретаются новые станки и механизмы, взамен устаревших.
- падение производственной дисциплины. Невнимательность, грубейшие нарушения правил эксплуатации техники, транспорта, приборов и оборудования.
- современное производство всё более усложняется. В его процессе часто применяются ядовитые и агрессивные компоненты. На малых площадях концентрируется большое количество энергетических мощностей.
- стихийные бедствия, в результате которых выходят из строя предприятия, имеющие в своем производстве опасные для общества вредные вещества и т.д.
- сложность технологий, недостаточная квалификация персонала, проектно-конструкторские недоработки, низкая трудовая и технологическая дисциплина;
- концентрация различных производств в промышленных зонах без должного изучения их взаимовлияния;
- отказы технических систем из-за дефектов изготовления и нарушений режимов эксплуатации;
- высокий энергетический уровень технических систем;
- внешние негативные воздействия на объекты энергетики, транспорта и др.
Mногие современные потенциально опасные производства спроектированы так, что вероятность крупной аварии на них весьма высока и оценивается величиной риска 10 и более. Статистические данные показывают, что более 60% аварий произошло в результате ошибок обслуживающего персонала.
В зависимости от вида производства, аварии и катастрофы на промышленных объектах и транспорте могут сопровождаться взрывами, выходом ОХВ, выбросом радиоактивных веществ, возникновением пожаров и т.п.
Крупные аварии, возникающие на промышленных и других объектах, по объему разрушений и человеческим жертвам, а так же по характеру последствий могут быть очень серьезными, сравнимыми с воздействием современного оружия.
Авария характеризуется внезапной остановкой или нарушением производственного процесса на промышленном объекте, транспорте, следствием чего является повреждение или уничтожение материальных ценностей. В ряде случаев аварии вызывают взрывы, пожары, и могут иметь катастрофические последствия, характеризуемые разрушением зданий, сооружений, радиоактивным или химическим заражением больших территорий, а так же гибелью людей.
Чрезвычайные ситуации, связанные с возникновением радиационной опасности:
- Ситуация возникающая в результате техногенного, антропогенного или природного характера, повлекшая выброс (сброс, вылив) или угрозу выброса (сброса, вылива) РВ, при котором могут произойти облучение персонала, лиц ограниченной части населения выше установленных пределов и радиоактивное загрязнение производственных помещений, сооружений, оборудования и природной среды.
- Радиационная авария, повлекшая выброс радиоактивных продуктов и ионизирующих излучений за предусмотренные проектом границы нормальной эксплуатации объекта, в количествах, превышающих установленный предельно-допустимый выброс радиоактивных веществ.
- Авария транспортного средства с радиационно-опасным грузом, повлекшая выброс РВ.
- Несанкционированные действия по отношению к ядерным (радиационным объектам), утрата радиоактивных источников (ядерных материалов).
Предельно допустимый выброс радиоактивных веществ (ПДВ)- научно-технический норматив, устанавливаемый из условия, чтобы содержание РВ в предельном слое воздуха от источника или их совокупности не превышало нормативов качества воздуха для населения.
UF6 (гексафторид урана)-представляет собой твердое вещество при нормальной температуре и давлении.
Его плотность 5,06 г/см3. Он возгорается при Т=56,5 0С и имеет тройную точку, где существует газообразная, жидкая и твердая фазы при Т=64,05 0См и давлении 1,5 .10 Па. Это соединение отличается высокой химической активностью обусловленной тем, что оно разлагается на UF4 и F2.
Предельно допустимые годовые дозы облучения составляют 2,5 .10 – 4Зв.
По своей химической токсичности он близок к свинцу . Совершенно иную опасность здоровью людей представляет гексафторид урана – высокореакционное вещество. Главную опасность представляет утечка UF6 в окружающую среду, при этом он реагирует с влагой воздуха с образованием токсичной фториста – водородной кислоты (HF).
На объектах УЭХК могут произойти три вида аварии:
– СЦР
– Выброс
– Гашение
СЦР – самоподдерживающая цепная реакция деления – в процессе деления ядер нуклидов, при котором число нейтронов, образующихся в процессе деления ядер за какой – либо интервал времени, равно или больше числа нейтронов, убывающих из системы в следствии утечки и поглощения за этот же интервал времени.
– Основным поражающим фактором является воздействие мгновенного проникающего гамма и нейтронного излучения, сопровождающих деление ядер, и гамма – излучение, возникающее при радиоактивном распаде продуктов деления.
– Ввиду того, что при возникновении СЦР срабатывают все, или большинство блоков детектирования системы аварийной сигнализации ядерно-опасного участка, определить систему, в которой произошла СЦР по месту расположения сработавших блоков детектирования, вряд ли будет возможно.
Для определения системы, в которой произошла СЦР, в первую очередь необходимо использовать показания очевидцев возникновения СЦР (возможно наличие световой вспышки или глубокого свечения вокруг оборудования) и о производимых операциях с ЯДМ.
Особенности и степень риска техногенных катастроф и возможные сценарии развития ЧС катастроф и аварий
Радиационная авария
В наше время практически в любой отрасли хозяйства и науки во всё более возрастающих масштабах используются радиоактивные вещества и источники ионизирующих излучений. Особенно высокими темпами развивается ядерная энергетика. Атомная наука и техника таят в себе огромные возможности, но вместе с тем и большую опасность для людей и окружающей среды, о чём свидетельствуют аварии на АЭС, АПЛ, атомных ледоколах, самолётах – носителях ядерного оружия, космических летательных аппаратах.
Ядерные материалы приходится возить, хранить, перерабатывать. Все эти операции создают дополнительный риск радиоактивного загрязнения местности, поражения людей, растительного и животного мира.
Остро стоит проблема завоза и захоронения на территории области отработанного ядерного топлива. Научные исследования в области ядерной физики в ЗАТО г. Саров имеют потенциальную возможность аварии, которая может привести к поражению людей.
Основными поражающими факторами таких аварий являются радиационное воздействие и радиоактивное загрязнение. Аварии могут сопровождаться взрывами и пожарами.
Радиационное воздействие на человека заключается в нарушении жизненных функций различных органов (главным образом органов кроветворения, нервной системы, желудочно-кишечного тракта) и развитии лучевой болезни под влиянием ионизирующих излучений.
Радиоактивное загрязнение вызывается воздействием альфа-, бета- и гамма- ионизирующих излучений и обусловливается выделением при аварии непрореагированных элементов и продуктов деления ядерной реакции (радиоактивный шлак, пыль, осколки ядерного продукта), а также образованием различных радиоактивных материалов и предметов (например, грунта) в результате их облучения.
Химическая авария
Это нарушение технологических процессов на производстве, повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств, приводящее к выбросу аварийных химически опасных веществ (АХОВ) в атмосферу в количествах, представляющих опасность для жизни и здоровья людей, функционирования биосферы.
Химически опасный объект ( ХОО ) – предприятие, в производстве которого применяются аварийно-химически опасные вещества (АХОВ) и при аварии или разрушении которого могут произойти массовые поражения людей, животных и растений химически опасными веществами.
Аварийные выбросы АХОВ могут произойти при повреждениях и разрушениях емкостей при хранении, транспортировке или переработке. Кроме того, некоторые нетоксичные вещества в определённых условиях (взрыв, пожар) в результате химической аварии могут образовать АХОВ. В случае аварии происходит не только заражение приземного слоя атмосферы, но и заражение водных источников, продуктов питания, почвы.
Опасность химической аварии для людей и животных заключается в нарушении нормальной жизнедеятельности организма и возможности отдаленных генетических последствий, а при определенных обстоятельствах – в летальном исходе при попадании АХОВ в организм через органы дыхания, кожу, слизистые оболочки, раны и вместе с пищей.
Особенно опасны аварии на атомных станциях, где разрушения энергетических установок (реакторов) с ядерным топливом может привести не только к радиационным заражениям больших площадей с трудно предсказуемыми последствиями, но и к образованиями ударной волны.
При аварии на Чернобыльской АЭС 26 апреля 1986г. Выброс радионуклидов составил на 6 мая около 1,9 . 1018 Бк или упрощено 63 кг, что соответствует 3,5 % кол-во радионуклидов в реакторе на момент аварии.
Во время аварии и вскоре после нее от радиационного заражения погибло 29 чел и диагностировано лучевая болезнь у 208 чел, на сегодняшнее время по прошествии 20 лет по предварительным подсчетам умерло 100 тыс чел. Это те кто попал в зону заражения и ликвидаторы аварии.
Правила поведения людей снижающие риск поражения
Радиоактивное заражение больших площадей является следствием крупных аварий на АЭС (например на Чернобыльской АЭС), а также наземных ядерных взрывов . Как правило значительная часть очага поражения будет иметь высокие уровни радиации. Степень лучевых (радиационных) поражений зависит от дозы облучения и времени, в течении которого она получена.
Облучение может быть однократным или оно получено в течении первых четырех суток, многократным- если оно получено на протяжении более длительного срока. При выпадении радиоактивных осадков происходит заражение не только поверхности земли, но и приземного воздуха на высоту 1,5 метра. В сухую ветреную погоду выпавшая на землю радиоактивная пыль (в основном с фракциями с диаметром до 100 мкм), под действием ветра или передвижением транспорта по дорогам, а так же при разборке завалов будет подниматься вверх, от чего повысится концентрация в воздухе.
Время начала выпадения радиоактивных осадков из облака, определяется по формуле Т=L/V
L – расстояние от места взрыва до точки выпадания радиоактивными, км,
V – средняя скорость ветра, км/ч
Непрерывный дозиметрический контроль за облучением л/с важная забота обеспечивающая безопасность людей. Прежде чем начать работу в зоне радиоактивного заражения необходимо организовать радиационную разведку и в последующем вести систематическое наблюдение за изменением уровня радиации и дозами облучения полученными людьми.
При радиационной аварии
Предупредительные мероприятия.
Уточнить наличие вблизи вашего местоположения радиационно-опасных объектов и получить, возможно, более подробную и достоверную информацию о них. Выяснить в ближайшем территориальном управлении по делам ГОЧС способы и средства оповещения населения при аварии на интересующем Вас радиационно-опасном объекте и убедиться в исправности соответствующего оборудования.
Изучить инструкции о порядке Ваших действий в случае радиационной аварии.
Создать запасы необходимых средств, предназначенных для использования в случае аварии (герметизирующих материалов, йодных препаратов, продовольствия, воды и т.д.)
Как действовать при оповещении о радиационной аварии.
Находясь на улице, немедленно защитите органы дыхания платком (шарфом) и поспешите укрыться в помещении. Оказавшись в укрытии, снимите верхнюю одежду и обувь, поместите их в пластиковый пакет и примите душ. Закройте окна и двери. Включите телевизор и радиоприемник для получения дополнительной информации об аварии и указаний местных властей. Загерметизируйте вентиляционные отверстия, щели на окнах (дверях) и не подходите к ним без необходимости. Сделайте запас воды в герметичных емкостях. Открытые продукты заверните в полиэтиленовую пленку и поместите в холодильник (шкаф).
Для защиты органов дыхания используйте респиратор, ватно-марлевую повязку или подручные изделия из ткани, смоченные водой для повышения их фильтрующих свойств.
При получении указаний через средства массовой информации проведите йодную профилактику, принимая в течение 7 дней по одной таблетке (0,125 г) йодистого калия, а для детей до 2-х лет – ј часть таблетки (0,04 г). При отсутствии йодистого калия используйте йодистый раствор: три-пять капель 5% раствора йода на стакан воды, детям до 2-х лет – одну-две капли.
Как действовать на радиоактивно загрязненной местности.
Для предупреждения или ослабления воздействия на организм радиоактивных веществ:
– выходите из помещения только в случае необходимости и на короткое время, используя при этом респиратор, плащ, резиновые сапоги и перчатки;
– на открытой местности не раздевайтесь, не садитесь на землю и не курите, исключите купание в открытых водоемах и сбор лесных ягод, грибов;
– территорию возле дома периодически увлажняйте, а в помещении ежедневно проводите тщательную влажную уборку с применением моющих средств;
– перед входом в помещение вымойте обувь, вытряхните и почистите влажной щеткой верхнюю одежду;
– воду употребляйте только из проверенных источников, а продукты питания – приобретенные в магазинах;
– тщательно мойте перед едой руки и полощите рот 0,5%-м раствором питьевой соды,
Соблюдение этих рекомендаций поможет избежать лучевой болезни.
При химической аварии
Предупредительные мероприятия.
Уточните, находится ли вблизи места Вашего проживания или работы химически опасный объект. Если да, то ознакомьтесь со свойствами, отличительными признаками и потенциальной опасностью АХОВ, имеющихся на данном объекте. Запомните характерные особенности сигнала оповещения населения об аварии “Внимание – ВСЕМ!” (вой сирен и прерывистые гудки предприятий), порядок действий при его получении, правила герметизации помещения, защиты продовольствия и воды. Изготовьте и храните в доступном месте ватно-марлевые повязки для себя и членов семьи, а также памятку по действиям населения при аварии на химически опасном объекте. При возможности приобретите противогазы с коробками, защищающими от соответствующих видов АХОВ.
Как действовать при химической аварии.
При сигнале “Внимание – ВСЕМ!” включите радиоприемник и телевизор для получения достоверной информации об аварии и рекомендуемых действиях.
Закройте окна, отключите электробытовые приборы и газ. Наденьте резиновые сапоги, плащ, возьмите документы, необходимые теплые вещи, 3-х суточный запас непортящихся продуктов, оповестите соседей и быстро, но без паники выходите из зоны возможного заражения перпендикулярно направлению ветра, на расстояние не менее 1,5 км от предыдущего места пребывания. Для защиты органов дыхания используйте противогаз, а при его отсутствии – ватно-марлевую повязку или подручные изделия из ткани, смоченные в воде, 2-5%-ном растворе пищевой соды (для защиты от хлора), 2%-ном растворе лимонной или уксусной кислоты (для защиты от аммиака).
При невозможности покинуть зону заражения плотно закройте двери, окна, вентиляционные отверстия и дымоходы. Имеющиеся в них щели заклейте бумагой или скотчем. Не укрывайтесь на первых этажах зданий, в подвалах и полуподвалах.
При авариях на железнодорожных и автомобильных магистралях, связанных с транспортировкой АХОВ, опасная зона устанавливается в радиусе 200 м. от места аварии. Приближаться к этой зоне и входить в нее категорически запрещено.
Как действовать после химической аварии.
При подозрении на поражение АХОВ исключите любые физические нагрузки, примите обильное питье (молоко, чай) и немедленно обратитесь к врачу. Вход в здания разрешается только после контрольной проверки содержания в них АХОВ. Если Вы попали под непосредственное воздействие АХОВ, то при первой возможности примите душ. Зараженную одежду постирайте, а при невозможности стирки – выбросите. Проведите тщательную влажную уборку помещения. Воздержитесь от употребления водопроводной (колодезной) воды, фруктов и овощей из огорода, мяса скота и птицы, забитых после аварии, до официального заключения об их безопасности.