Сценарии развития чс вызванных взрывами

Быстрое
выделение энергии в ограниченном объеме,
связанное с внезапным изменением
состояния вещества и сопровождающееся
обычно разбрасыванием и разрушением
окружающей среды, в том числе приводящее
к возникновению скачка давления или
ударной волны, которая удаляется от
места образования со скоростью,
определяемой как разностью давления,
так и свойствами среды, где происходит
ее распространение, называется взрывом,
а
особые
группы веществ, способные к взрывчатым
превращениям в результате внешних
воздействий — взрывчатыми
веществами (ВВ).

Различают физические и химические
взрывы.

Физический
— высвобождающаяся
энергия является внутренней энергией
сжатого или сжиженного газа (сжиженного
пара). Сила взрыва зависит от внутреннего
давления. Возникающие разрушения могут
вызываться ударной волной от расширяющегося
газа или осколками разорвавшегося
резервуара.

Химический
— энерговыделение
при взрыве обусловлено экзотермической
химической реакцией между горючим и
окислителем.

Химические можно подразделить на взрывы
конденсированных ВВ и объемные взрывы.

Конденсированные
в
свою очередь подразделяются по
чувствительности к удару на:

—
метательные (малочувствительные,
относительно медленно горят);

• вторичные взрывчатые вещества
  (бризантные);

• первичные взрывчатые вещества.

Первичные
ВВ не такие мощные, как вторичные, однако
легко детонируют при механическом
ударе.

Классификацию взрывов можно
произвести и по типам
химических реакций:

1. реакция
   разложения — процесс разложения, который
   дают
   газообразные продукты;

2. окислительно-восстановительная
   реакция — реакция,
   в которой воздух или кислород реагирует
   с восстановителем;

3. реакция
   смесей — (наглядный пример такой смеси
   — черный
   порох).

Объемные
взрывы
бывают двух типов:

• взрыв облака пыли;

• взрыв парового облака.

Пылевые
взрывы рассматриваются
как взрывы пыли в штольнях
шахт и в оборудовании или внутри зданий.
Такие взрывоопасные
смеси возникают при дроблении, просеве,
насыпке, перемещении пылящих материалов.
Взрывоопасные
пылевые смеси имеют нижний
концентрационный
предел
взрываемости, определяемый содержанием
(в граммах
на кубический метр) пыли в воздухе. Так,
для порошка серы этот предел составляет
2,3 г/м³,
для разных видов анилиновых
красителей он колеблется от 16 до 100 г/м³.
Концентрационные
пределы пыли не являются постоянными
и зависят от влажности, степени
измельчения, содержа­ния
в них негорючих веществ.

В основе
механизма пылевых взрывов на шахтах
лежат относительно слабые взрывы
газовоздушной смеси воздуха и метана.
Такие смеси считаются уже взрывоопасными
при 5 % -ной концентрации метана в смеси.
Взрыв газовоздушной
смеси вызывает турбулентность воздушных
потоков, достаточных
для того, чтобы образовать пылевое
облако. Воспламенение
пыли порождает ударную волну, поднимающую
еще большее количество пыли, и тогда
может произойти
мощный разрушительный взрыв.

Меры, применяемые
для предупреждения пылевых взрывов:

• вентиляция помещений, объектов и т.д.;

• увлажнение поверхностей;

• разбавление
  инертными газами (СО₂,
  N₂
  ) или порошками
  (силикатными).

Пылевые
взрывы внутри зданий, оборудования чаще
всего
происходят на элеваторах, где из-за
трения зернышек при
их перемещении образуется большое
количество мелкой
пыли.

К
чрезвычайным ситуациям приводят взрывы
паровых облаков
— процессы быстрого
превращения, сопровождаю­щиеся
возникновением взрывной волны,
происходящие на открытом
воздушном пространстве в результате
воспламенения
облака, содержащего горючий пар.

Такие
явления возникают при утечках сжиженного
газа, как правило, в ограниченных
пространствах (помещениях), где
быстро растет та предельная концентрация
горючих элементов,
при которой происходит воспламенение
облака.

Таблица 4

Вещество	Максимальная плотность, при которой возможен взрыв, г/м3	Минимальная температура зажигания, °С	Максимальное давление, Мпа	Максимальная скорость роста давления, Мпа/с
1	2	3	4	5
Алюминий (стружка)	45	610	0,88	138,0
Стеарат кальция	25	400	0,67	69,0
Целлюлоза	45	410	0,81	55,2
Уголь	55	610	0,62	15,9
Кофе (быстрорастворимый)	150	490	0,44	3,8
Пробка	35	400	0,67	51,8
Эпоксидный клей	12	490	0,54	90,2
Мука	40	390	0,71	14,1
Железо	200	510	0,33	14,5
Магний	30	560	0,80	103,5
Мыло	20	430	0,54	19,4
Сера	20	190	0,54	32,4
Титан	45	330	0,59	75,9
Пшеничная мука	50	380	0,76	25,6
Пшеничный крахмал	45	430	0,69	44,9
Древесина	Нет данных	360	0,62	39,3

Меры, применяемые для предупреждения
взрывов паровых облаков:

• сведение к минимуму использования
  горючего пара или газа;

• отсутствие источников зажигания;

• расположение
  установок на открытой, хорошо
  проветриваемой местности.

Наиболее
часто чрезвычайные ситуации, связанные
с взрывами
газа, возникают
при эксплуатации коммунального газового
оборудования

Давление ударной волны при газовых
взрывах может достигать 0,8 МПа.

Для
предупреждения таких взрывов ежегодно
проводят профилактику газового
оборудования. Здания взрывоопасных
цехов, сооружений, часть панелей в стенах
делают легкоразрушимыми, а крыши —
легкосбрасываемыми.

Основными
мероприятиями по предупреждению взрывов
является устранение причин, вызывающих
скопление горючих и взрывоопасных
веществ в производственных помещениях,
в аппаратах, емкостях, трубопроводах
сверх допустимых норм. Хранить такие
вещества необходимо в специально
оборудованных, проветриваемых помещениях
при определенной температуре.

На стадии проектирования объектов,
использующих взрывоопасные вещества,
необходимо учитывать все безопасные
нормативы и розу ветров в предполагаемом
месте строительства.

При
эксплуатации таких объектов требуется
постоянное наблюдение и контроль за их
техническим состоянием и со­стоянием
систем предупреждения аварийных
ситуаций, а также проведение необходимых
регламентных работ и т.д.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

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:

1. 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.
2. 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.
3. Авария транспортного средства с радиационно-опасным грузом, повлекшая выброс РВ.
4. 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 ^{– 4}Зв.

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.

Узагальнено результати дослиджень основних причин i закономiрностей виникнення i протшан-ня надзвичайних ситуащй техногенного характеру з вибухами боеприпаыв (НСТХ). Показано, що виникнення переважног бiльшосmi надзвичайних ситуацш пов’язано з людським фактором -порушенням техтки безпеки; найбшьш небезпеч-т м^ящ — травень, червень i жовтень. НСТХ ^д розглядати як складну систему з наявтстю в нег особливих, нових властивостей, що не при-таманш гг елементам — патронам: значна три-вал^ть, наявтсть просторового фактору та фактору масштабностi явища

Ключовi слова: надзвичайнi ситуащг, вибухи патротв, пожежi, екологiчна безпека, цившьний захист

□-□

Обобщены результаты исследований основных причин и закономерностей возникновения и протекания чрезвычайных ситуаций техногенного характера с взрывами боеприпасов (ЧСТХ). Показано, что возникновение подавляющего большинства чрезвычайных ситуаций связано с человеческим фактором — нарушением техники безопасности; наиболее опасные месяцы — май, июнь и октябрь. ЧСТХ следует рассматривать как сложную систему с наличием у неё особых, новых свойств, не присущих её элементам -патронам: значительная продолжительность, наличие пространственного фактора и фактора масштабности явления

Ключевые слова: чрезвычайные ситуации, взрывы патронов, пожары, экологическая безопасность, гражданская защита

|DOI: 10.15587/1729-4061.2016.596841

ЧРЕЗВЫЧАЙНЫЕ СИТУАЦИИ СО ВЗРЫВАМИ БОЕПРИПАСОВ: ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ И ПРОТЕКАНИЯ

Е. В. Иванов

Аспирант, заместитель начальника курса* Е-mail: gekaivanov1989@mail.ru В. М. Лобойченко Кандидат химических наук, старший научный сотрудник, доцент* Е-mail: lamol@pochta.ru С. Р. Артемьев Кандидат технических наук, доцент, заведующий кафедрой* Е-mail: sergey.artemev.1967@mail.ru А. Е. Вас ю ко в Доктор химических наук, профессор* Е-mail: alex.vasyukov@gmail.com *Кафедра охраны труда и техногенно-экологической безопасности Национальный университет гражданской защиты Украины ул. Чернышевская, 94, г. Харьков, Украина, 61023

1. Введение

Единичные взрывы или взрывы нескольких патронов представляют собой большую опасность как для человека и других живых организмов, так и для среды их обитания (в артиллерийском деле артиллерийский выстрел (унитарный патрон) — это медный цилиндр (гильза) с зарядом и снарядом, а в стрелковом деле выстрел (патрон) — это гильза с зарядом и пулей). Огромное количество патронов, как правило, хранится на специальных складах и арсеналах, что увеличивает вероятность возникновения чрезвычайных ситуаций техногенного характера (ЧСТХ). Не все особенности ЧСТХ с взрывами боеприпасов изучены и обобщены, но в настоящее время они однозначно приводят к крупномасштабным разрушениям и, во многих случаях, к человеческим жертвам [1, 2]. Изучение этих особенностей и особенностей воздействия ЧСТХ на окружающую природную и социальную среды является актуальной задачей по минимизации последствий ЧСТХ.

2. Анализ литературных данных и постановка проблемы

Минимизация последствий ЧСТХ требует решения ряда проблем, которые связаны с мониторингом, прогнозированием, предупреждением, локализацией и ликвидацией ЧСТХ. Для этого необходима комплексная оценка воздействия техногенного загрязнения на окружающую среду и человека, разработка которой является одним из основных научных направлений в области экологической безопасности и гражданской защиты.

Комплексная оценка включает оценку частей, не обязательно обладающие системными свойствами, или же эти части сами могут быть системами, и их элементы способны обладать различными свойствами по отношению к системам. Этим комплексная оценка отличается от интегральной оценки, которая предполагает наличие этапа, связанного с объединением в одно целое ранее разнородных (многокритериальных) оценок с учетом их вклада в общую оцен-

©

ку [3]. Поэтому при разработке комплексной оценки воздействия на окружающую среду ЧСТХ со взрывами боеприпасов на территории складов и арсеналов необходимо учитывать как особенности возникновения и протекания ЧСТХ, так и особенности всей или частей экосистемы и социальной среды, попавшие в зону воздействия ЧСТХ.

Для наполнения методики комплексной оценки воздействия на окружающую среду ЧСТХ со взрывами боеприпасов могут быть использованы многочисленные результаты исследований по оценки экологического состояния территорий [4, 5], и по оценке последствий аварий и взрывов на военных объектах. При этом основное внимание уделяется экологическим последствиям взрывов, которые связаны лишь с рассеяньем осколков, действием ударной волны, выбросами пыли и дыма, сажи и СО2. Влияние на окружающую среду других газов и частиц, которые образовались при множественных взрывах боеприпасов, не рассматривается [6]. В [7] упоминается только несколько типичных веществ, которые присутствовали в атмосферном воздухе при взрыве боеприпасов (диоксид азота, оксид углерода, сернистый ангидрид, пыль, сажа, свинец и его соединения), а наличие других привнесенных в результате ЧСТХ в природную экосистему соединений не обсуждается. Расчет рассеяния в пространстве ряда токсичных газов, среди которых особо выделены СО, N0, и углеводороды, а также пыли, представлен в [8]. При этом не оценивается содержание других загрязняющих частиц, образующихся в результате аварийных подземных взрывов боеприпасов. В [9] выполнен расчет экологического ущерба и проанализировано содержание сажи, оксида углерода, оксидов азота, диоксида серы, свинца, никеля, меди, оксида цинка в атмосферном воздухе, а также ряда тяжелых металлов (Си, РЬ, Zn, №, Fe, Мо) в грунтах и воде при аварии на артскладе в с. Новобогдановка (Украина). Однако в качестве исходных данных ав-

торы используют данные экспериментальных исследований, значения которых могут варьироваться в зависимости от ряда параметров: уровня подготовки персонала, качества используемого оборудования, методики анализа, времени пробоотбора и пробо-подготовки. Исследования некоторых особенностей возникновения и протекания ЧСТХ с взрывами боеприпасов были начаты авторами в работах [10, 11]. Появление новых ЧСТХ со взрывами боеприпасов [1, 2] указывает на необходимость продолжения таких исследований.

3. Цель и задачи исследования

Целью данной статьи является изучение закономерностей и особенностей ЧСТХ со взрывами боеприпасов для создания комплексной оценки воздействия техногенного загрязнения на окружающую среду и человека и минимизации последствий ЧСТХ с взрывами боеприпасов.

Для достижения поставленной цели предложено решение двух задач:

— установление основных причин и закономерностей возникновения ЧСТХ;

— изучение особенностей протекания ЧСТХ со взрывами боеприпасов.

4. Материалы и методы исследований чрезвычайных ситуаций техногенного характера

В работе использованы ведомственные материалы 2008 года Министерства чрезвычайных ситуаций Украины о ходе и протекании на территории военной части А0829 ЧСТХ (г. Лозовая, Харьковской области).

Данные о 73-х ЧСТХ с взрывами боеприпасов собраны в табл. 1 по материалам интернет-источников с 2000 по 2015 годы.

№ Дата начала и район чрезвычайной ситуации Вид Причина Зона пора- Эвакуировано людей Постра- Материальный ущерб Источник

п/п хранилища взрыва жения дало

1 2 3 4 5 6 7 8 9

1 18 мая 2000 г. Санкт-Петербург, Россия Артиллерийские склады Внешнее возгорание Нет данных Нет данных Нет данных Нет данных http://newsland.com/news/detail/ id/714948/

2 21 мая 2000 г., п. Токи, Хабаровский край, Россия Склад боеприпасов Нарушение правил ТБ Нет данных Нет данных Нет данных Нет данных http://www.kommersant.ru/ doc/346538

3 17 января 2001 г., 50 км от Комсомольска-на-Амуре, Россия Склад боеприпасов ВВС и ПВО Пожар Нет данных Нет данных Нет данных Нет данных http://www.newsru.com/arch/ russia/16oct2002/basa.html

4 21 июня 2001 г. г. Нерчинск, Читинская обл., Россия Склады авиабоеприпасов СибВО Удар шаровой молнии 200 га Нет данных Жертв нет 100 млн. рублей http://news.chita.ru/37184/

20 июня 2001 г., Разрушены

5 п. Гусиное Озеро, Селенгинский районе Бурятии, Россия Склад боеприпасов в/ч № 25937 Удар шаровой молнии 30 км Нет данных 3 чел. погибло 7 зданий, около 80 домов пострадали http://www.kommersant.ru/ doc/346538

Таблица 1

Характеристика чрезвычайных ситуаций техногенного характера, связанных со взрывами боеприпасов

1 2 3 4 5 6 7 8 9

6 10 июля 2002 г., Сызранская область, Россия Хранилище осветительных ракет Удар молнии Нет данных Нет данных 11 чел. Нет данных http://lenta.ru/russia/2002/07/10/ explosion/

7 16 октября 2002 г., г. Владивосток, Россия Склад боеприпасов Тихоокеанского флота Пожар 600 м 40 автобусов жителей Жертв нет 12 вагонов боеприпасов http://www.newsru.com/ russia/16oct2002/basa.html

8 18 мая 2003 г., п. Боец Кузнецов, Приморский край, Россия Склада боеприпасов ТОФ Пожар Нет данных Нет данных Нет данных Нет данных http://maxpark.com/ communitv/4057/content/2132874

9 13 июня 2003 г., г. Хабаровск, Россия Склад боеприпасов Подожжённый тополиный пух Нет данных Нет данных Нет данных Нет данных http://forum.gorod.dp.ua/archive/ index.php/t-127183.html

10 18 июня 2003 г., п. Норка, Амурская обл., Россия Склад артиллерийской базы ДВО Удар молнии Нет данных Нет данных Нет данных Нет данных http://forum.gorod.dp.ua/archive/ index.php/t-127183.html

11 13 июля 2003 г., 70 км от г. Владивосток, Россия Склад боеприпасов Тихоокеанского флота Попадание петарды в вент. шахту хранилища Нет данных 1800 чел. 27 чел. Пожар уничтожил 40 дач http://palm.newsru.com/ russia/17mav2005/bombs.html

12 11 октября 2003 г., г. Артемовск Донецкой области, Украина Склад боеприпасов в/ч А0621 Пожар, взрыв боеприпасов 5-7 км 1,5 тыс. чел. 1 чел. 40 млн. гривен http://www.newsru.com/ world/10oct2003/snarvadv.html

13 14 августа 2003 г., с. Бабстово Еврейской АО, Россия Склад боеприпасов Неосторожное обращение с огнем Нет данных Нет данных 10 чел., 2 погибло 3 грузовика «Урал» с арт. снарядами http://rn.newsm.com/ russia/14aug2003/asg.html

14 7 мая 2004 г., с. Новобогдановка Запорожской области, Украина Артиллерийский склад в/ч А2985 Пожар 15 км Более 6,5 тыс. чел. 2 чел. погибло, 2 тыс. чел. пострадало 2291 млн. гривен http://www.newsru.com/ world/06mav2004/skladi.html

15 7 декабря 2004 г., райцентр Ач-хой-Мартан в Чечне, Россия Склад боеприпасов Пожар 500-800 м Нет данных Жертв нет Нет данных http://lenta.ru/vojna/2004/12/07/ fire/

16 2 мая 2005 г., Афганистан Склад боеприпасов Нарушение правил ТБ Нет данных Нет данных 41 чел., 28 чел. убито Разрушено 25 домов http://rasrinitiative.org/pdfs/ Dangerous-Depots-Factsheets-Russian.pdf

17 17 мая 2005 г., Кронштадт Ленинградской области, Россия Склад глубинных бомб Пожар в цехе по ремонту бомб 300 м2 Нет данных 6 чел., 1 чел. погиб Нет данных http://palm.newsru.com/ russia/17mav2005/bombs.html

18 6 мая 2005 г., с. Цвитоха Хмельницкой области, Украина Склад боеприпасов 47 арсенала Пожар Нет данных Более 300 чел. 9 чел. 146 млн. грн. http://www.newsru.com/ world/06mav2005/ukri.html

19 1 октября 2005 г., п. Южные Коряки в Приморье, Россия Артиллерийский склад Минобороны Пожар 15 км 7,5 тыс. Жертв нет 230 млн. рублей http://www.newsru.com/ russia/03oct2005/flot.html

20 13 декабря 2005 г., пригород г. Петропавловска, Россия Металлобаза Взрыв гильзы снаряда Нет данных Нет данных 2 чел. погибло Нет данных http://www.newsru.com/ russia/13dec2005/blast.html

21 23 марта 2006 г., Афганистан Склад хранения оружия и боеприпасов Пожар Нет данных Нет данных 60 чел., 2 чел. погибло Нет данных http://rasrinitiative.org/pdfs/ Dangerous-Depots-Factsheets-Russian.pdf

22 28 апреля 2006 г. Сергиев Посад, Россия База ракетного вооружения ВВС России Раздел ракеты и подготовка ее к утилизации Радиус полета ракеты класса «воздух-воздух» Нет данных 2 чел. погибло Нет данных http://lenta.ru/articles/2006/04/28/ rocket/

23 19 августа 2006 г. с. Новобогдановка Запорожской области, Украина 275-я база хранения артиллерийских боеприпасов Пожар 20 км 1,5 тыс. чел. 2 чел. 200 млн. долларов http://faktv.ua/137955-19-avgusta-2006-goda-bliz-sela-novobogdanov-ka-zaporozhskoi-oblasti-v-tretii-raz-vzorvalis-skladv-s-boepripasami

1 2 3 4 5 6 7 8 9

24 19 октября 2006 г., Сербия Склад боеприпасов Пожар Нет данных Нет данных 20 чел. Нет данных http://rasrinitiative.org/pdfs/ Dangerous-Depots-Factsheets-Russian.pdf

25 15 марта 2008 г., с. Гердек, Албания Склад боеприпасов Неправильное хранение и небезопасное обращение с боеприпасами на складе 2,5 км 4 тыс. чел. 300 чел., 26 чел. погибло 2 млн. долларов http://www.uznavvse.ru/ proisshestvrva/odm-chelovek-pogib-pri-vzrvrve-na-sЫade-boepripasov-v-albanii-705-5.html

26 10 июля 2008 г., Каганский район Бухарской области, Узбекистан Ракетно-ар-тиллерий-ский склад Произвольное возгорание Нет данных Нет данных 21 чел., 3 чел. погибло Более 20 частных домов http://www.newsru.com/ world/10iul2008/artШersЫad.html

27 28 августа 2008 г., г. Лозовая Харьковской области, Украина Склад 61 арсенала Пожар из-за возгорания сухой травы 5 км Около 14 тыс. чел. Жертв нет 50 млн. гривен http://rus.newsru.ua/ ukraine/06oct2008/lozova.html

28 23 мая 2008 г. г. Лодейно-Поль-ское Ленинградской области, Россия Склад боеприпасов Пожар из-за непотушеного сигаретного окурка 15 км 7,5 тыс. чел. Жертв нет 770 млн руб http://palm.rus.newsru.ua/arch/ world/23mav2008/skladgorvt.html

29 3 июля 2008 г. г. Челопечен, Болгария Склад боеприпасов Пожар 6 км 1700 чел. Жертв нет Нет данных http://news.mail.ru/ incident/1857794/

30 30 сентября 2008 г. г. Фокино, Приморский край, Россия Склад боеприпасов ТОФ Удар молнии в вентилляци-онную шахту Нет данных Нет данных Жертв нет Нет данных http://www.kommersant.ru/ doc/1938624/print

31 8 июня 2009 г., Окраина Алматы, Казахстан Склад боеприпасов Пожар 300 м2 120 чел. 1 чел. погиб Нет данных http://baursak.info/7p-3019

32 13 ноября 2009 г. Заволжский р-н, г. Ульяновск, Россия Склад в/ч «31 Арсенал» ВМФ Работы по утилизации боеприпасов, пожар Осколки разлетались в радиусе 300 м. Площадь пожара 10 тыс. м2 Более 1000 чел. 2 чел. погибло, 60 чел. Получили ранения 200 млн. рублей http://lenta.ru/news/2009/11/17/ damage/

33 23 ноября 2009 г. Заволжский р-н, г. Ульяновск, Россия Склад в/ч «31 Арсенал» ВМФ Сдетониро-вал один из снарядов Нет данных Нет данных 10 чел., 8 чел. погибло Нет данных http://www.lenta.ru/ news/2009/11/23/blast/

34 14 сентября 2009 г. г. Карабаш, Челябинской области, Россия Склад боеприпасов Пожар, возгорание склада Нет данных Нет данных 1 чел. погиб, 2 чел. пострадали 2,104 тыс. снарядов http://ria.ru/ incidents/20090915/185086493.html

35 23 июня 2010 г. Рязанская область, Россия Полигон по утилизации списанных боеприпасов При сжигании пороха в процессе утилизации воспламенились два автомобиля Нет данных Нет данных 23 чел., 1 чел. погиб Два грузовых автомобиля http://korrespondent.net/world/ russia/1089226-pod-rvazanvu-pri-utilizacii-boepripasov-vzorvalis-dva-gruzovika-s-porohom-est-zhertvv

36 3 июля 2010 г. Алтайский край, Россия Полигон по утилизации списанных боеприпасов Возгорание пороха Нет данных Нет данных 6 чел. погибли Нет данных http://www.newsru.com/ russia/05iul2010/poligon.html

37 5 июля 2010 г. Саратовская обл., Россия Полигон по утилизации списанных боеприпасов Нарушения требований безопасности Нет данных Нет данных 2 чел., 1 чел. погиб Нет данных http://www.tass-ural.ru/details/ spravka vzrvvv na voennvkh obektakh v гс^п v 2000 2010 godakh.html

38 28 октября 2010 г. Дальневосточный военный округ, Амурская область, Россия Склад боеприпасов Нарушение правил безопасности 100 м Более 400 чел. 1 чел. пострадал 2 млн. рублей http://rn.newsru.com/ russia/15nov2010/arsenal.html

39 11 марта 2011 г., Оренбургская обл., Россия Полигон по утилизации списанных боеприпасов Самопроизвольный взрыв Нет данных Нет 1 чел. погиб Нет данных http://www.vesti.ru/doc. html?id-819080&cid-8

1 2 3 4 5 6 7 8 9

40 6 апреля 2011 г. п. Дачный Липецкой области, Россия Склад военной части Технический сбой на линии по сжиганию пороха Нет данных Нет данных 4 чел. погибло Нет данных http://www.newsru.co.il/ world/06apr2011/base709.html

41 26 мая 2011 г., п. Урман, Башкирия, Россия Склад военной части Пожар 3 км 6 тыс. чел. 12 чел. 100 млн. рублей http://www.newsru.com/ russia/26mav2011/urman.html

42 2 июня 2011 г., п. Пугачево около г. Ижевска, Удмуртия, Россия Склады 102-го арсенала ЦВО Возгорание, приведшее к детонации боеприпасов 2 км 28 тыс. чел. 100 чел., 1 чел. погиб 1 млрд. рублей http://www.utro.ru/ articles/2011/07/04/984126.shtml

43 23 августа 2011 г., полигон Ашулук в Астраханской области, Россия Полигон по утилизации списанных боеприпасов Самопроизвольный запуск двигателей реактивных снарядов Нет данных Нет данных 10 чел., 8 чел. погибло Нет данных http://www.newsru.com/ russia/23aug2011/ashuluk.html

44 15 октября 2011 г., полигон в/ч 34411, Забайкальский край, Россия Полигон по утилизации списанных боеприпасов Возгорание тротила Нет данных Нет данных 4 чел., 2 чел. погибло Нет данных http://www.neva24.ru/a/2011/10/17/ Vzriv na poligone V Zabai/

45 2 мая 2012 г., полигон Мулино в Нижегородской области, Россия Полигон по утилизации списанных боеприпасов Нарушения техники безопасности при укладке боеприпасов. Нет данных Нет данных 3 чел., 5 чел. погибло Нет данных http://korrespondent.net/world/ russia/1345778-v-rossii-v-rezultate-vzrvva-na-voennom-poligone-pogibli-shest-chelovek

46 18 мая 2012 г., п. Сургач, 280 км от г. Владивостока, Россия Артиллерийский склад Пожар на складе Нет данных Более 1800 2 чел. Более 6 миллионов рублей http://ria.ru/ incidents/20120522/654964564.html

47 24 мая, 2012 г., Астраханская область, Россия Полигон Ашулук При разгрузке боеприпасов Нет данных Нет данных Жертв нет Нет данных http://www. ria.ru/ incidents/20120525/657463918.html #13813448521964&message=resize&r elto-login&action-removeClass&valu e=registration

48 28 мая, 2012 г., Забайкальский край, Россия Полигон Цугол Воспламенение груза в кузове Нет данных Нет данных Жертв нет Нет данных http://ria.ru/ incidents/20120528/659203746.html #13813450442364&message=resize&r elto=login&action=removeClass&valu e=registration

49 30 мая 2012 г., Полигон в/ч 55487 в Хабаровском крае, Россия Полигон по утилизации списанных боеприпасов Сжигание мусора (тары) Нет данных Нет данных 3 чел. Нет данных http://interfax-russia.ru/FarEast/ main.asp?id=318738

50 11 июня 2012 г., артиллерийский склад в/ч, п. Колтубановский Оренбургской области, Россия Артиллерийский склад Возгорание на технической части склада Радиус более 3 км Нет данных Жертв нет 42 миллиона рублей http://old.rian.ru/ infografika/20120611/671133281.

51 25 июня 2012 г., Новосибирск, Россия Эшелон Во время следования Нет данных Нет данных Жертв нет Нет данных http://ria.ru/ incidents/20120725/708744729.html #13813443777174&message=resize&r elto=login&action=removeClass&valu e=registration

52 26 июля 2012 г., Хохольский район, Воронежская область, Россия Полигон Погоново Во время разгрузки Нет данных Нет данных 3 чел. Нет данных http://www.newsru.com/ russia/30iul2012/3vers.html

53 31 июля 2012 г., под Санкт-Петербургом, Россия Малый про-тиволодоч-ный корабль «Перекоп» Во время учебных стрельб Нет данных Нет данных 5 чел. Нет данных http://ria.ru/ spravka/20130618/944203092.html# 13813421117634&message=resize&rel to=login&action=removeClass&value =registration

54 7 августа 2012 г., Кемеровская область, Россия Военный полигон в Юрге Нет данных Нет данных Нет данных 3 чел. Нет данных http://ria.ru/ spravka/20130618/944203092.html

55 28 августа 2012 г., Кемеровская область, Россия Военный полигон в Юрге При разгрузке боеприпасов Нет данных Нет данных 1 чел. Нет данных http://ria.ru/ spravka/20130618/944203092.html

1 2 3 4 5 6 7 8 9

56 14 сентября 2012 г., Оренбургская область, Россия Донгузский военный полигон Самопроизвольный подрыв Нет данных Нет данных 2 чел. Нет данных http://ria.ru/ spravka/20130618/944203092.html

57 26 сентября 2012 г., Оренбургская область, Россия Тоцкий полигон В ходе уничтожения боеприпасов Нет данных Офицер, личный состав Нет данных Нет данных http://ria.ru/ spravka/20130618/944203092.html

58 1 октября 2012 г., Забайкальский край, Россия Полигон «Цугол» Нет данных Нет данных Нет данных 1 чел. Нет данных http://ria.ru/ spravka/20130618/944203092.html

59 9 октября 2012 г. Оренбург, Оренбургская область, Россия Донгузский военный полигон В ходе погру-зочноразгру-зочных работ Нет данных Нет данных Нет данных Нет данных http://ria.ru/ spravka/20130618/944203092.html

60 9 октября 2012 г., с. Орловка, Оренбургская область, Россия Полигон по утилизации снарядов Самопроизвольный подрыв боеприпасов Нет данных Эвакуировано население из 3 сел 4 чел. 3 вагона с боеприпасами http://ria.ru/ incidents/20121009/769865768.html

61 6 ноября 2012 г., Кемерово, Россия На территории базы ООО «Про-вита» Нет данных Нет данных Нет данных 1 чел. Нет данных http://ria.ru/ spravka/20130618/944203092.html

62 31 декабря 2012 г., поселок Прудбой, Калачевский район, Волгоградская область, Россия Полигон войсковой части Минобороны России Нет данных Нет данных Нет данных 1 чел. Нет данных http://ria.ru/ incidents/20130101/916938182.html

63 29 июня 2014 г., Донецк, Украина Склады с боеприпасами Дистанционный подрыв Нет данных Нет данных Нет данных Нет данных http://ria.ru/ world/20140629/1014067600.html

64 21 мая 2013 г., Свердловская область, Россия Завод по переработке боеприпасов Из-за вспышки остатков пороха в гильзе снаряда Нет данных Нет данных 2 человека Нет данных http://ria.ru/ spravka/20130618/944203092.html

65 18 июня 2013 г., Чапаевск, Самарская область, Россия Испытательный полигон При ликвидации снарядов произошел технический сбой Нет данных Нет данных Данных нет Нет данных http://ria.ru/ spravka/20130618/944203092.html

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

66 29 апреля 2014 г., Забайкалье, Россия Военный склад В результате пожара Нет данных 400 чел. 7 чел. погибло, 17 чел. пострадали Нет данных http://east21c.com/index. php/2012-02-16-12-52-41/2012-02-16-12-59-42/305-vzrvvv-i-pozharv-na-voennvkh-skladakh-i-poligonakh-

г^-2011-2014^

67 18 июня 2014 г., Самарская область, Россия Военный полигон Во время ликвидации снарядов произошел технический сбой Нет данных 6,5 тыс. чел. 1 чел. погиб десятки людей пострадали Нет данных http://www.chaspik.spb.ru/russian/ vzrvvv-i-pozharv-na-voennvx-skladax-i-poligonax-rf-v-2011-2014-gg/

68 14 августа 2014 г., Астраханская область, Россия Военный полигон Ашулук При выполнении работ по очистке территории Нет данных 2 чел. погибло Нет данных http://www.chaspik.spb.ru/russian/ vzrvvv-i-pozharv-na-voennvx-skladax-i-poligonax-rf-v-2011-2014-gg/

69 28 апреля 2015 г., Ростовская область, Россия Склад с боеприпасами В результате пожара Нет данных 800 чел. Нет данных Нет данных http://www.bbc.com/russian/ russia/2015/04/150428 rostov explosions

70 28 апреля 2015 г., Ростовская область, Россия Военный полигон Кузьминский Пожар Нет данных Нет данных 3 чел. пострадало Нет данных http://www.dp.ru/a/2015/04/28/ Vzrivi i pozhar proizoshli/

71 10 июля 2015 г., Донецкая область, Украина Склад с боеприпасами Нет данных Нет данных Нет данных 13 чел. погибло Нет данных http://www.ostro.org/general/ societv/news/475082/

72 13 августа 2015 г., Донецкая область, Украина Склад боеприпасов Неосторожное обращение с боеприпасами Нет данных Нет данных Нет данных Нет данных http://gorlovka.todav/mir/2363-v-artemovske-proizoshel-vzrvv-na-sklade-boepripasov-vsu

73 29 октября 2015 г., г. Сватово Луганской обл., Украина Склад ракетного во-ружения МО Украины Пожар от сигнальной ракеты Нет данных Нет данных 4 чел. погибло, 8 чел. ранено Нет данных http://donbass.comments.ua/ news/117777-ministr-ozvuchil-novie-dannie.html

Методы исследований: сбор, обобщение, анализ и сопоставление данных о ЧСТХ со взрывами боеприпасов, математические методы статистической обработки данных, методы формальной логики: анализ и синтез, индукция и дедукция, сравнение и аналогия.

5. Результаты исследования чрезвычайных ситуаций техногенного характера и их обсуждение

Решение первой задачи связано с установлением основных причин и закономерностей возникновения ЧСТХ с взрывами боеприпасов. Для этого собраны и проанализированы данные о 73-х ЧСТХ со взрывами боеприпасов за последние 15 лет (табл. 1).

Результаты исследований, полученные с помощью методов статистической обработки данных, показывают наличие следующих двух закономерностей.

Первая закономерность заключается в том, что количество ЧСТХ со взрывами боеприпасов за последние 15 лет возрастает. На положительный рост указывает линейная зависимость количества ЧСТХ во времени в период с 2000 по 2015 годы (рис. 1). На рис. 1, а, приведены все данные о количестве ЧСТХ, включая 2007 год, когда не было зафиксировано ЧСТХ, и 2012 год — было зарегистрировано 18 ЧСТХ. Если исключить данные за 2007 и 2012 годы как аномальные, то получим более достоверную закономерность, что с 2000 года по 2015 год средний рост ЧСТХ со взрывами боеприпасов составил 8 % в год, или количество ЧСТХ со взрывами боеприпасов возрастает на единицу (рис. 1, б) каждые 12 лет.

Вторая закономерность связана с неравномерным внутригодовым распределением числа возникших ЧСТХ с взрывами боеприпасов. Все 73 ЧСТХ, возникшие в период с 2000 по 2015 годы, были разделены по месяцам и полученная внутригодовая зависимость представлена в виде графика (рис. 2). Анализ графика показывает, что более 93 % ЧСТХ со взрывами боеприпасов возникают в теплое время года — март-октябрь. Наибольшая вероятность возникновения ЧСТХ наблюдается в мае (20 %, или каждая пятая), июне (16 % или каждая шестая) и октябре (16 % или каждая шестая). Очень вероятно это связано с тем, что большинство плановых работ по обращению с боеприпасами проводится в теплое время года, причем на май приходится начало таких работ, а в октябре они заканчиваются. Таким образом, наиболее опасными месяцами для возникновения ЧСТХ следует считать май, июнь и октябрь. На эти месяцы за исследованный период с 2000 по 2015 годы приходится каждая вторая ЧСТХ со взрывами боеприпасов.

Следует отметить, что среди объектов, на которых возникли ЧСТХ, большая часть — это склады и хранилища боеприпасов, но в последнее время появились базы и полигоны по утилизации списанных боеприпасов. Их доля возрастает, что указывает на необходимость усиления требований по технике безопасности при обращении с боеприпасами.

Особое значение для минимизации последствий ЧСТХ имеет профилактика причин, которые приводят к возникновению ЧСТХ. Анализ причин, приведших к взрыву боеприпасов (табл. 1), позволяет получить следующую картину:

X 15

н

О

СГ

о

™ 10

о

т —

3 5

у = 0,2676х-532,8 Я2 = 0,1015

2000

10

X н о

¡г 5

¡а —

&

2005 2010

Год а

у = 0,0799х-156,47 Я2 = 0,064

2015

1995

2000

2005 2010 Год

2015

2020

Рис. 1. Статистика возникновения ЧСТХ со взрывами боеприпасов в период с 2000 по 2015 годы: а — с учетом всех данных о количестве чрезвычайных ситуаций (ЧС), б — без учета данных за 2007 г. и 2012 г.

— 45,9 % ЧСТХ вызвано пожаром и последующим взрывом;

— 40,5 % ЧСТХ обусловлено нарушением техники безопасности;

— 6,8 % ЧСТХ возникло под действием природного явления (удар молнии);

— 6,8 % ЧСТХ — причина неизвестна (нет данных).

X —

а

3″

(Ц &

О

о Я

■э. 10

? ¥ йГ » ^ т

!

Месяц года

Рис. 2. Вероятность возникновения ЧСТХ со взрывами боеприпасов в зависимости от периода года

0

Причины возникновения ЧСТХ можно разделить на два вида по характеру их проявления: в одном случае они имеют природный характер, а во втором — техногенный. В 5-х случаях (6,8 %) из 73-х причиной возникновения ЧСТХ явилось природное явление — молния, причем два раза это была шаровая молния. В остальных случаях прямо или косвенно прослеживается техногенный (человеческий) фактор, который связан с нарушением правил техники безопасности. В одних случаях это прямо приводит к взрыву боеприпасов (детонация боеприпасов при их укладке или разгрузке), в других вначале к возникновению пожара, а затем к взрыву боеприпасов. Пожар является главной причиной ЧСТХ, но сам пожар на складах и хранилищах возникает в результате различных явлений: внешнего возгорания (тополиного пуха, сухой травы), непотушенного сигаретного окурка, сжигания мусора и т. п., что также является следствием нарушения правил техники безопасности. Таким образом, главной причиной возникновения ЧСТХ, в девяти случаях из десяти, является нарушение правил техники безопасности при обслуживании складов и хранилищ боеприпасов и при обращении с боеприпасами.

В отчетных документах о ЧСТХ зона поражения указывается в виде радиуса (метры, километры) или в виде площади (га) [1, 2]. Такая информация приводится только для 27 % ЧСТХ (табл. 1). Размер зоны поражения (зоны воздействия ЧСТХ на окружающую среду) зависит от вида взорвавшихся боеприпасов и может достигать при взрыве артиллерийских снарядов 20-30 км (20 июня 2001 г., п. Гусиное Озеро, Селенгин-ский район Бурятии, Россия; 19 августа 2006 г., с. Ново-богдановка Запорожской области, Украина). В случае ЧСТХ на базе ракетного вооружения зона воздействия равна радиусу полета ракеты класса «воздух-воздух» (28 апреля 2006 г., Сергиев Посад, Россия).

Размер зоны поражения определяет границы экосистемы, которая попала под воздействие ЧСТХ. Это важный показатель для прогнозирования и минимизации последствий ЧСТХ. Он связан с одной из характеристик масштаба ЧСТХ — эвакуацией людей из зоны возможного поражения. Чаще всего эта характеристика приводится в виде количества эвакуированных людей. В ряде случаев приводят упрощенную информацию, что это население из трех ближайших сел. Количество эвакуированных людей может достигать нескольких десятков тысяч (2 июня 2011 г., п. Пугачево около г. Ижевска, Удмуртия, Россия) и связано с количеством пострадавших и погибших (100 человек).

ЧСТХ с взрывами боеприпасов приводят к значительному материальному и экологическому ущербу. Следует отметить, в отчетных документах о ЧСТХ представлены сведения только о материальном ущербе. Он приводится:

— в денежном эквиваленте (100 млн. рублей -26 мая 2011 г., п. Урман, Башкирия, Россия; 50 млн. гривен — 28 августа 2008 г., г. Лозовая Харьковской области, Украина);

— в количестве разрушенных зданий и домов (разрушено 25 домов — 2 мая 2005 г., Афганистан);

— в количестве взорвавшихся боеприпасов (3 вагона с боеприпасами — 9 октября 2012 г., с. Орловка, Оренбургская область, Россия).

Сведения об экологическом ущербе в отчетных документах практически отсутствуют. В Украине это связано со сложностью проведения таких расчетов, т. к. существующая методика [12] требует знания фоновых концентраций загрязняющих веществ в компонентах окружающей среды и фактических концентраций поллютантов, что не является первостепенным в случае возникновения и ликвидации ЧСТХ [13].

Решение второй задачи — изучение особенностей протекания ЧСТХ со взрывами боеприпасов, связано с установлением особенностей их протекания в виде новых фактов или закономерностей, что дает возможность использовать полученные знания для прогнозирования и минимизации последствий ЧСТХ.

С помощью методов формальной логики можно прийти к выводу, что ЧСТХ со взрывами боеприпасов следует рассматривать как сложную систему. Такая сложная система обладает признаками эмерджент-ности — наличием у системы особых, новых свойств, не присущих её элементам. Если в экологии понятие эмерджентности можно выразить как: одно дерево -не лес, одна травинка — не луг, то в экологической безопасности или гражданской защите: взрыв одного патрона — не ЧСТХ со взрывами боеприпасов.

Первым из новых отличительных свойств ЧСТХ со взрывами боеприпасов от взрыва патрона является значительная продолжительность ЧСТХ со взрывами боеприпасов, т. е. возникает временное понятие — жизненный цикл ЧСТХ со взрывами боеприпасов.

Условно в жизненном цикле ЧСТХ по фактору времени (продолжительность) можно выделить четыре этапа [14], которые с точки зрения экологической безопасности или гражданской защиты имеют характерные признаки:

— этап № 1 «Прогнозирование или вероятность возникновения ЧСТХ»;

— этап № 2 «Возникновение, протекание и завершение ЧСТХ»;

— этап № 3 «Ликвидация ЧСТХ»;

— этап № 4 «Ликвидация последствий ЧСТХ».

Начало первого этапа связано с возникновением

самого понятия ЧСТХ. Как правило, этот этап появляется на стадии проектирования объекта, когда прогнозируют или оценивают вероятности возникновения ЧСТХ на потенциально опасных объектах. При определенных условиях этап № 1 может длиться много лет и последующие этапы не наступают. Особенности протекания этапа № 1 широко изучают в военной, социальной и техногенной практике.

Начало второго этапа, как правило, всегда является неожиданностью. Продолжительность второго этапа зависит от количества хранящихся боеприпасов, особенностей протекания ЧСТХ, усилий сил аварийно-спасательных служб и может составлять от нескольких дней (с. Цвитоха, Украина) до нескольких месяцев (66 дней с. Новобогдановка, Украина).

Очень часто начало этапа № 2 и этапа № 3 совпадают во времени, или эта разница составляет несколько минут. Так, подразделения сил аварийно-спасательных служб прибыли в район пожара на территории военной части А0829 (г. Лозовая Харьковской области) через 10 минут, а еще через 15 минут прогремел первый взрыв. Этап № 2 заканчивается в момент прекращения взрывов патронов, этап № 3 с уходом подразделений

уз

сил аварийно-спасательных служб. В ряде случаев эти подразделения участвуют в ликвидации последствий ЧСТХ, тогда начинается этап № 4, продолжительность которого практически не ограничена. В случае ЧСТХ в г. Лозовая этап № 4 ограничен 3 годами Государственной целевой экологической программой [15].

Таким образом, для характеристики ЧСТХ с взрывами боеприпасов предложено, по критерию продолжительности, понятие «жизненный цикл ЧСТХ», который состоит из четырех этапов. Эта характеристика может быть использована для оценки во времени состояния экосистемы, находящейся в зоне воздействия ЧСТХ.

Другим отличительным свойством ЧСТХ является наличие пространственного фактора, так как взрыв патрона, как правило, имеет локальный характер. Как отмечалось выше при анализе 73 ЧСТХ со взрывами боеприпасов, размер зоны поражения или зоны воздействия на экосистему (радиус) может быть от нескольких до десятков километров (табл. 1).

Третьим отличительным свойством ЧСТХ от взрыва патрона является наличие фактора масштабности явления, в результате которого малые свойства патронов увеличиваются в миллионы раз и превращаются в катастрофические свойства ЧСТХ с взрывами боеприпасов. Рассмотрим это на примере патронов для стрелкового оружия, которые были уничтожены в результате ЧСТХ на территории военной части А0829 (г. Лозовая Харьковской области) [16].

Из данных табл. 2 следует, что в результате ЧСТХ было уничтожено более 5х108 штук патронов. Таким образом, на первый взгляд малое, незначительное для экологических последствий свойство патронов, увеличивается в миллионы и миллиарды раз.

Таблица 2

Характеристика патронов к стрелковому оружию на складе военной части А0829 до и после чрезвычайной ситуации

№ пп Виды патронов Всего до ЧСТХ Уничтожено

шт. тонн шт. тонн %

1 5,45 мм патроны 466х106 6249 340х106 4497 72

2 7,62 мм пистолетные и винтовочные патроны 237х106 6291 170х106 4500 73

3 9 мм патроны 4,75х106 63 0,61х106 8 13

4 12,7 мм патроны 3,07х106 556 2,86х106 519 93

5 14,5 мм патроны 12,06х106 3446 8,69х106 2483 72

Всего 722,9х106 16607 518,7х106 12153 73

К числу таких незначительных свойств патронов можно отнести содержание химических компонентов в составе:

— взрывчатых веществ;

— смягчителей, делающих гранулы менее хрупкими;

— вяжущих веществ, поддерживающих форму гранул;

— стабилизаторов, предотвращающих или тормозящих самораспад;

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

— размеднителей — добавок, препятствующих накоплению остатков меди (из капсюлей) на внутренней поверхности ствола оружия;

— пламягасящих добавок — для того, чтобы уменьшить яркость свечения вырывающихся из ствола при выстреле продуктов сгорания, и тем самым уменьшить демаскировку стрелка, а также его ослепление (особенно при стрельбе в ночное время);

— добавок, уменьшающих износ ствола;

— компонентов трассирующего состава; компонентов воспламенительного состава; компонентов удар-но-воспламенительного состава [17-20].

Из перечисленного списка остановимся на ударно-воспламенительном составе различных капсюль. Состав капсюль для винтовочных патронов содержит компоненты в пропорциях: гремучая ртуть Hg(ONC)2 : антимоний Sb2S3 (сурьма трехсернистая) : бертолето-вая соль КСЮ3 (калий хлорат)=16,7:27,8:55,5 % масс., для револьверных и пистолетных патронов 25,0:37,5: 37,5 % масс. Для расчетов можно принять, что средняя массовая доля гремучая ртуть в патронах к стрелковому оружию составляет 20 % или при пересчете на ртуть — около 15 %.

Масса ударного состава в различных капсюлях колеблется от 18 до 30 мг, в среднем 20 мг. Таким образом, в одной капсюле содержится около 3 мг ртути, которая выбрасывается в атмосферу в условиях пожара и взрывов на складе. Используя данные табл. 2, можно оценить количество ртути, которое было выброшено в атмосферу в результате уничтожения патронов для стрелкового оружия: т=518х106х3х10-6=1554 кг.

Таким образом, на примере содержания ртути в капсюле патрона показано, что фактор масштабности может превратить незначительный по экологическим последствиям выстрел патрона в катастрофические свойства ЧСТХ со взрывами боеприпасов для окружающей среды.

6. Выводы

1. В работе выполнен анализ отчетных материалов по 73 ЧСТХ со взрывами боеприпасов и установлены основные причины и закономерности возникновения ЧСТХ:

— в период с 2000 года по 2015 год средний рост ЧСТХ со взрывами боеприпасов составил 8 % в год, или количество ЧСТХ со взрывами боеприпасов возрастает на единицу каждые 12 лет;

— наиболее опасные месяцы для возникновения ЧСТХ следует считать май, июнь и октябрь, на эти месяцы за исследованный период с 2000 по 2015 годы приходится каждая вторая ЧСТХ со взрывами боеприпасов;

— главной причиной возникновения ЧСТХ, в девяти случаях из десяти, является нарушение правил техники безопасности при обслуживании складов и хранилищ боеприпасов и при обращении с боеприпасами.

2. ЧСТХ со взрывами боеприпасов следует рассматривать как сложную систему с наличием у неё особых, новых свойств, не присущих её элементам — патронам. Новыми отличительными свойствами ЧСТХ с взрывами боеприпасов от взрыва патрона является:

— значительная продолжительность ЧСТХ со взрывами боеприпасов, т. е. возникает фактор времени или временное понятие — жизненный цикл ЧСТХ со взрывами боеприпасов;

— наличие пространственного фактора, так как взрыв патрона, как правило, имеет локальный характер. Размер зоны поражения или зоны воздействия

на экосистему (радиус) может быть от нескольких до десятков километров;

— наличие фактора масштабности явления, в результате которого малые свойства патронов увеличиваются в миллионы раз и превращаются в катастрофические свойства ЧСТХ со взрывами боеприпасов, что подтверждено на примере содержания ртути в капсюле патрона.

Литература

1. Державна служба Украши з надзвичайних ситуацш [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.mns.gov.ua/

2. Министерство чрезвычайных ситуаций Росси [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://www.mchs.gov.ru

3. Дмитриев, В. В. Определение интегрального показателя состояния природного объекта как сложной системы [Текст] / В. В. Дмитриев // Общество. Среда. Развитие. (Terra Humana). — 2009. — № 4. — С. 146-165.

4. Белогуров, В. П. Разработка методологии интегрального оценивания экологического состояния территории [Текст] / В. П. Белогуров // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. — 2014. — № 5/10 (71). — С. 51-56. doi: 10.15587/1729-4061.2014.28173

5. Хлобистов, 6. В. Методичш пщходи до оцшки наслщгав надзвичайних ситуаци: порiвняльний анашз украшсько! та мiж-народно! практик [Текст] / 6. В. Хлобистов, Л. В. Жарова, С. М. Волошин // Мехашзм регулювання екон омши. — 2009. -№ 4. — С. 24-33.

6. Черногор, Л. Ф. Взрывы боеприпасов на военных базах — источник экологических катастроф в Украине [Текст] / Л. Ф. Чер-ногор // Збiрник наукових праць 1нституту проблем нацюнально! безпеки. Еколопя i ресурси. — 2004. — Вип. 10. — С. 55-67.

7. Сидоренко, В. Л. Моделювання формування забруднення територи при авари на складi боеприпаав [Текст] / В. Л. Сидоренко, С. I. Азаров // Проблемы пожарной безопасности. — 2005. — Вып. 18. — С. 141-148.

8. Сидоренко, В. Л. Оцшка впливу хiмiчних сполук на довгалля при вибуху тдземного сховища боеприпаав [Текст] / В. Л. Сидоренко, С. I. Азаров, В. I. Паламарчук // Системи управлшня, нав^аци та зв’язку. — 2008. — Вип. 1 (5). — С. 93-96.

9. Сидоренко, В. Л. Визначення еколопчного збитку вщ авари на артсклад1 [Текст] / В. Л. Сидоренко, С. I. Азаров // Еколопч-на безпека. — 2009. — № 3 (7). — С. 38-42.

10. !ванов, 6. В. Деяга закономiрностi вибухiв боеприпаав на 61-му арсенаш Швденного ОКСВ у м. Лозова в серпш 2008 року [Текст] / 6. В. !ванов, О. 6. Васюков // Проблеми надзвичайних ситуацш: Збiрник наукових праць НУЦЗ Украши. -2011. — Вип. 14. — С. 77-83.

11. Васюков, А. Е. Некоторые особенности возникновения и протекания чрезвычайных ситуаций техногенного характера, связанных со взрывами боеприпасов [Текст] / А. Е. Васюков, Е. В. Иванов, В. М. Лобойченко // Проблеми надзвичайних ситуаци. Збiрник наукових праць НУЦЗ Украши. — 2013. — Вип. 17. — С. 38-47.

12. Методика оцшки збитгав вщ наслщгав надзвичайних ситуацш техногенного i природного характеру, затверджена постано-вою Кабшету Мiнiстрiв Украши вщ 15.02.2002 р. № 175 [Текст] // Офщшний вюник Украши. — 2002. — № 8. — С. 170.

13. Васюков, А. Е. К вопросу расчета массы загрязняющего вещества при определении экологического ущерба от чрезвычайных ситуаций вследствие загрязнения водных ресурсов [Текст] / А. Е. Васюков, Е. В. Иванов, В. М. Лобойченко, Е. А. Вариво-да // Проблеми надзвичайних ситуаци. Збiрник наукових праць НУЦЗ Украши. — 2013. — Вип. 18. — С. 33-41.

14. Васюков, О. 6. Техногенш i еколопчш аспекти життевого циклу надзвичайних ситуацш [Текст] / О. 6. Васюков, 6. О. Вари-вода, А. В. Андронов, 6. В. !ванов // Вюник Нацюнального техшчного ушверситету «Харгавський пол^ехшчний шститут». Серiя «Нов1 ршення в сучасних технолопях». — 2012. — Вип. 34. — С. 104-110.

15. Державна щльова еколопчна програма лшвщацй наслщгав надзвичайно! ситуаци на територи вшськово! частини А0829 (м. Лозова Харгавсько! обласи) на 2011-2013 роки, затверджена Постановок) Кабшету Мiнiстрiв Украши вщ 9 березня 2011 р. № 237 [Текст] // Офщшний вюник Украши. — 2011. — № 19. — С. 15

16. Иванов, Е. В. К вопросу о составе и количестве газов при взрыве боеприпасов на складах. Сообщение 1. Патроны для стрелкового оружия [Текст] / Е. В. Иванов, А. Е. Васюков // Проблеми надзвичайних ситуаци. Збiрник наукових праць НУЦЗ Украши. — 2015. — Вип. 21. — С. 30-37.

17. Дик, В. Н. Взрывчатые вещества, пороха и боеприпасы отечественного производства. Часть 1. Справочные материалы: Справочник [Текст] / В. Н. Дик. — Минск: Охотконтроль, 2009. — 280 с.

18. Коломийцев, Л. В. Патроны к стрелковому оружию [Текст] / Л. В. Коломийцев, И. С. Собакарь, В. Т. Никитюк, В. В. Сомов. — Харьков, 2003. — 336 с.

19. Горст, А. Г. Пороха и взрывчатые вещества; 3-е изд., перераб. [Текст] / А. Г. Горст. — М.: Машиностроение, 1972. — 208 с.

20. Капсюли [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://ru.wikisource.org/wiki

1.

БЕЗОПАСНОСТЬ В ТЕХНОГЕННЫХ
ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ
Развитие аварий, вызванных
взрывами

2. Взрыв — это процесс выделения энергии за короткий промежуток времени, связанный с мгновенным физико-химическим изменением

состояния вещества,
приводящим к возникновению скачка давления или
ударной волны, сопровождающийся образованием
сжатых газов или паров, способных производить
работу (ГОСТ Р22. 0.8.-96).

3.

В производстве в большом количестве используются
взрывоопасные аппараты и технологии, вещества и
соединения взрывоопасные, или способные при
определенных условиях образовывать взрывоопасные
смеси.
Причинами взрывов на производстве чаще всего
становится
несоблюдение
правил
техники
безопасности или правил эксплуатации оборудования,
а так же нарушение технологических процессов.

4.

• Взрыв – кратковременный процесс чрезвычайно
быстрого превращения взрывчатого вещества с
выделением большого количества сжатых и
нагретых газов в небольшом объеме, которые
расширяясь производят механическую работу
(разрушение, перемещение и пр.).
• Взрывчатое вещество – химические соединения или
смеси таких соединений, которые под влиянием
определенных внешних воздействий способны к
быстрому саморазвивающемуся превращению в
большое количество газов.

5.

• Горение – передача энергии от одного слоя
ВВ
к
другому
передается
за
счет
теплопроводности, но происходит это очень
быстро (взрыв пороха)
• Детонация – распространение взрыва по
взрывчатому
веществу,
обусловленное
прохождением ударной волны с постоянной
сверхзвуковой скоростью, обеспечивающей
быструю химическую реакцию (тротил,
гексоген и пр.).

6. Классификация взрывов

ВЗРЫВЫ
ХИМИЧЕСКИЕ
ФИЗИЧЕСКИЕ
Конденсированных
ВВ
Сжатых газов
Перегретых
жидкостей
Парогазовых смесей
Высотные>10км
Воздушные
Наземные
(Наводные)
Подземные
(подводные)

7. Виды взрывов

8. Химический — взрыв, вызываемый быстрым химическим превращением веществ, при котором потенциальная химическая энергия переходит

в тепловую и
кинетическую энергию расширяющихся продуктов
взрыва.

9. Физический — взрыв, вызываемый изменением физического состояния вещества.

Физический
—
взрыв,
вызываемый
физического состояния вещества.
изменением

10.

Аварийный — взрыв, произошедший в результате
нарушения технологии производства, ошибок
обслуживающего персонала, либо ошибок,
допущенных при проектировании.

11. Взрывоопасные объекты — предприятия, на которых производятся, хранятся, транспортируются взрывоопасные продукты или продукты,

приобретающие при определенных
условиях способность к возгоранию или взрыву

12. Виды взрывов на ВО: 1.Неконтролируемое резкое высвобождение энергии за короткий промежуток времени в ограниченном пространстве

(взрывные процессы)

13. 2. Образование облаков топливовоздушных смесей или других газообразных, пылевоздушных веществ, вызванное их быстрыми взрывными

превращениями
(объёмный взрыв)

14. 3. Взрывы трубопроводов, сосудов, находящимся под высоким давление или содержащих перегретую жидкость (прежде всего резервуаров

со сжиженным углеводородным
газом)

15.

Условия, необходимые для
возникновения взрыва
• Взрывчатое вещество
• Внешнее воздействие для инициирования
взрыва:
1. Механическое
2. Тепловое
3. Химическое
4. Детонационное

16. Поражающие факторы взрыва

Ударная волна
Осколочные поля
Световое и тепловое излучение
Разлетающиеся обломки, разрушающиеся
конструкции
Действие токсичных веществ
Пожары
Тяжелое психологическое состояние

17. Ударная волна

это область сильно сжатого воздуха с резким скачком
давления и температуры, ограниченная резким
фронтом, которая в виде сферического слоя движется
от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью во всех
направлениях.

18.

На формирование ударной
влияние следующие факторы:
волны
(УВ)
оказывают
1. природа взрыва – взрыв газовоздушной смеси,
пылевоздушной смеси или твердого ВВ, или
жидкости
2. вид взрыва – высотный, воздушный, наземный,
подземный
3. условия распространения волны – закрытое
помещение, открытые пространства, плотность
застройки, рельеф местности, погодные условия
(летом наблюдается ослабление УВ, зимой –
усиление)

19.

В зависимости от среды распространения различают
воздушную УВ,
УВ в воде
УВ в грунте.
Фронт УВ – передняя граница ударной волны. Эта
граница четко выражена, ее даже называют пленочным
фронтом.

20.

Основные параметры УВ,
характеризующее ее разрушающее
действие
Избыточное давление во фронте УВ, ∆Рф
(кПа)
Давление скоростного напора, ∆Рск (м/с)
Импульс фазы сжатия, I
Скорость фронта УВ, V (м/с)

21.

Перед фронтом
атмосферному.
УВ
давление
в
воздухе
равно
С приходом фронта УВ в какую-либо точку
пространства давление резко (скачком) увеличивается и
достигает своей максимальной величины.
Так же резко в этой точке возрастают температура и
скорость движения воздуха.
Это фаза сжатия Р = Р – Р0 0.
За ней следует фаза разряжения, когда давление
несколько ниже обычного атмосферного. В
оздух начинает движение к центру.
Перепад температуры и давления внутри фронта УВ
вызывает движение частиц воздуха с высокой
скоростью (более 30 м/с = 108 км/ч), называемое
скоростным напором.

22.

Характер изменения давления при прохождении УВ через
заданную точку.
1 — фронт ударной волны; 2 — момент прихода ударной волны; 3 — фаза
сжатия; 4 — фаза разряжения
Избыточное давление измеряется в Па или в кгс/см2.
1 Па = 1 Н/м2 = 0,102 кгс/м2 = 1,02×10-6 кгс/см2;
1 кгс/см2 = 98,1 кПа, примерно равен 100 кПа.

23.

Согласно закону Хопкинса-Кранца при взрыве двух
зарядов ВВ одной формы, но разного размера (массы) в
одинаковой атмосфере подобные взрывные волны будут
наблюдаться на одинаковом приведенном расстоянии:
R* = R (P0/m)1/3
где m – масса ВВ, кг (т):
R — расстояние от эпицентра взрыва, м.
Если мы введем понятие тротилового эквивалента, то
получим
R* = R mэкв. –1/3
Величину удельного импульса для фазы сжатия можно найти
по формуле:
I 0.4 m 2/3 R –1/2
Импульс фазы разряжения играет сравнительно меньшую
роль, а его значение отрицательно.

24. Осколочные поля — летящие обломки строительных конструкций, оборудования, взрывных устройств, боеприпасов. Основным параметром,

определяющим
осколочные поля является количество обломков, их
кинетическая энергия и радиус разлёта.

25. Вторичные поражающие факторы — явления и процессы, возникающие как следствие первичных факторов

Пожары
Загрязнение
атмосферы
Разрушение
зданий и
сооружений

26. ВЗРЫВЫ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ВВ

27.

Характеристики твердых ВВ
– Чувствительность к внешним воздействиям
– Энергия (теплота) взрывчатого превращения
– Скорость детонации
– Бризантность
– Фугасность
– Химическая стойкость
– Продолжительность и условия работоспособного
состояния
– Нормальное агрегатное состояние
– Плотность

28.

Характеристики твердых ВВ
• Бризантность (мм) – способность ВВ дробить, разрушать
соприкасающиеся с ним предметы (металл, горные породы и т.п.).
Величина бризантности говорит о том, насколько быстро
образуются при взрыве газы. Чем выше бризантность ВВ, тем
больше оно годится для снаряжения снарядов, мин, авабомб и пр,
т.к. лучше дробиться при взрыве корпус снаряда, осколкам
придается большее ускорение, создается более сильная УВ.
• С бризантностью непосредственно связана характеристика скорость
детонации, т.е. насколько быстро взрывная волна распространяется
по ВВ.
• Измеряется бризантность в мм Это условная единица.

29.

Характеристики твердых ВВ
• Фугасность (см3)– работоспособность ВВ,
способность разрушить и выбросить из области
взрыва окружающие материалы (грунт, бетон,
кирпич и пр.). Эта характеристика определяется
количеством образующихся при взрыве газов.
Чем больше газов, тем большую работу способно
выполнить ВВ.
Измеряется фугасность в см куб.

30.

Силу взрыва обычно оценивают в тротиловом
эквиваленте.
Тротил – вещество, в котором чрезвычайно быстро
происходит химическая реакция окисления с выделением
тепла и продуктов горения. Мощность тротила условно
принята за 1, а все остальные ВВ сравнивают с ним. Т.е.
сколько надо было бы взять тротила, чтобы произвести
такую же взрывную работу, что и данное ВВ.

31.

Это сильно упрощенный способ сравнения
различных ВВ. На самом деле все 9 характеристик
тесно связаны друг с другом, изменение одной влечет
за собой изменение остальных.
Чаще всего, мощность различных ВВ сравнивают при
помощи тротилового эквивалента. 100 гр гексогена =
125 гр тротила; 100 гр аммонита = 75 гр тротила.
Т.о. ясно, что для различных целей целесообразно
использовать
различные
ВВ,
обладающие
различными свойствами.

32.

33.

Типы конденсированных ВВ
ИНИЦИИРУЮЩИЕ
Гремучая ртуть,
азид свинца,
тенерес (ТНРС)
БРИЗАНТНЫЕ
повышенной мощности
(гексоген, тэн, тетрил)
нормальной мощности
(тротил, мелинит,
пластит)
пониженной мощности
(аммиачная селитра и ее
смеси)
МЕТАТЕЛЬНЫЕ
Различные пороха

34.

Инициирующие ВВ – гремучая ртуть, азид свинца,
тенерес (ТНРС).
Эти ВВ обладают высокой
чувствительностью к внешним воздействиям. Их
взрыв оказывает детонационное воздействие на
бризантные и метательные ВВ, которые обычно к
остальным типам внешнего
воздействия не
чувствительны вовсе или слабо чувствительны.
Поэтому
инициирующие
ВВ применяют
для
возбуждения взрыва других ВВ, упаковывая их для
безопасности в заощитные приспособления –
капсюль, взрыватель, детонатор и пр.

35.

Бризантгные ВВ. Именно этими ВВ снаряжают снаряды,
мины, бомбы, ракеты и пр. Бризантные ВВ по их
взрывным характеристикам делятся на:
повышенной мощности (гексоген, тэн, тетрил)
нормальной мощности (тротил, мелинит, пластит)
пониженной мощности (аммиачная селитра и ее
смеси)
ВВ повышенной мощности более чувствительны к
внешним воздействиям и поэтому чаще применяются в
смеси с флегматизаторами (веществами, понижающими
чувствительность ВВ) или в смеси с ВВ нормальной
чувствительности.

36.

Метательные ВВ. Это различные пороха – черный
дымный,
бездымные
пироксилиновые
и
нитроглицериновые,
пиротехнические
смеси
для
фейерверков,
сигнальных
ракет,
осветительных
снарядов, авиабомб и пр.

37.

Некоторые характеристики ВВ
ВВ
Фугасность, см3
Бризантность, мм
Гексоген
Тротил
Пластит
Аммонит 6ЖВ
490
285
280
360
24
19
21
14

38.

Взрыв большинства конденсированных ВВ протекает в
режиме детонации. Скорость детонации от 1,5 до 8 км/с,
давление взрывов достигает 20-38 Гпа.
Избыточное давление
свободно распространяющейся
воздушной УВ при взрыве конденсированных ВВ
определяется по формуле М.А. Садовского:
Pф = (0.084 / R*) + (0.27/R*2) + (0.7/R*3)
Энергия взрыва различных ВВ Qv МДж/кг отличается от
энергии взрыва тротила (Qvтр = 4,52 МДж/кг), то для
конденсированных ВВ:
mэкв= mвв×Qvвв /Qvтр
mвв – масса ВВ, кг.

39.

ВЗРЫВЫ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ СО СЖАТЫМИ
НЕГОРЮЧИМИ ГАЗАМИ
При взрыве сосудов под давлением могут возникать
сильные ударные волны, образуется большое число
осколков, что приводит к серьезным нарушениям и
травмам. Изменение избыточного давления во фронте
УВ, образующейся при взрыве сосуда со сжатым газом,
высоких давлениях и температурах подобно изменению
этой величины в зоне, генерируемой взрывом
конденсированных ВВ. Однако, при взрыве сосуда со
сжатым газом только 40-60 % энергии идет на
образование УВ, остальное тратиться на образование и
разлет осколков.

40.

Общая энергия взрыва определяется как:
E = [(P1-P0)/(kr – 1)]V1, кДж
P1- начальное давление в сосуде, кПа
V1- объем сосуда, м3
кr — показатель адиабаты газа, для воздуха 1,4

41. ВЗРЫВЫ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СИСТЕМ С ПЕРЕГРЕТЫМИ ЖИДКОСТЯМИ

• К 1 категории отнесены вещества с критической
температурой ниже окружающей среды (криогенные
вещества – сжиженный природный газ (СПГ), азот, кислород).
• Ко II категории отнесены вещества с критической
температурой выше, а точкой кипения ниже, чем температура
окружающей среды (сжиженный нефтяной газ (СНГ), пропан,
бутан, аммиак, хлор).
• III категорию составляют жидкости, у которых критическая
температура выше температуры окружающей среды
(вещества, находящиеся в обычных условиях в жидком
состоянии, например, вода, бутан – в холодную погоду).
• IV категория – вещества, содержащиеся при повышенных
температурах — водяной пар в котлах, циклогексан, и другие
жидкости под давлением и температуре, превышающей их
точку кипения при атмосферном давлении.

42. Возможные сценарии развития аварий с перегретыми жидкостями

Жидкости I категории -возникает кипение жидкости с
интенсивностью, пропорциональной скорости подвода
теплоты, может возникнуть «беспламенный взрыв»
Жидкости II категории:
В случае полного разрушения сосуда пары образуют
полусферическое облако (пар + жидкость), которое может
воспламениться с образованием огневого шара.
При нарушении герметичности сосуда выше уровня
жидкости (трещины, коррозия, усталостные явления,
механические повреждения и т.п.) происходит истечение пара
(паро-жидкостной смеси), может возникнуть струевое пламя
или образующееся облако пара может воспламенится с
образованием огневого шара.
При пробое сосуда ниже уровня жидкости возникает
однофазная струя, мгновенно испаряющаяся вне сосуда.

43. Возможные сценарии развития аварий с перегретыми жидкостями

Жидкости III категории: сценарий развития аварии
зависит от вида и места нарушения герметичности
сосуда.
Жидкости IV категории — мгновенное испарение либо
частичная конденсация выброшенного пара (в случае
низких температур ОС).

44. ВЗРЫВЫ ПАРОГАЗОВЫХ СМЕСЕЙ

Дефлаграционное горение — продукты сгорания нагреваются до
температуры 1500-3000 °С и генерируют ударные волны с
∆Рф= 20-100 кПа.
Детонационный процесс — скорость распространения пламени
достигает 1-5 км/с, ∆Рф в пределах детонирующего облака
может достигать 2 МПа.
Граница ударной волны в пределах ГПВ облака
Скорость распространения ударной волны
Время полной детонации облака
Давление во фронте ударной волны
R0 0,78V 01 3
D 2(k 2 1)Qm
12
R0
T
D
P1 4(k 1)Qm ctx P 0
1
P 2 P1
2

45.

mr -масса горючей компоненты ПГВС, кг
mr – молекулярная масса горючей компоненты, кг/моль
Сстх – концентрация горючей компоненты в ПГВС при
стехиометрическом соотношении топливо-воздух
v – коэффициент, зависящий от способа хранения продукта,
1,0 для газов при атмосферном давлении,
0,5 для газов в сжиженном состоянии,
0,02-0.07 при растекании легковоспламеняющихся
жидкостей
Qm – теплота взрыва, Дж/кг

46.

При повышенном давлении в сосуде со сжатым газом
или перегретой жидкостью, постороннем механическом
воздействии и т.п. в стенке сосудов возникают
напряжения, которые при достижении определенной
величины могут привести к разрушению сосуда.
Разлетающиеся
осколки
сосудов
или
оболочек
взрывчатых веществ являются основными источниками
вторичных эффектов.
К ним относятся разрушения зданий и сооружений,
детонация
взрывоопасных
веществ,
поражение
оборудования
осколками,
воспламенение
пожароопасных материалов и веществ, объединяемое
общим термином «Эффект домино».
Размеры зон возникновения вторичных эффектов
определяется
границами
зон
поражения
соответствующих поражающих факторов.

47. Взрыв Газа в Москве 10 мая 2009г.

Взрыв газа произошел в Москве 10 мая 2009г. около полуночи на
Озерной улице. За ним последовал пожар, высота пламени
достигала, по разным оценкам, от 200 до 300 метров. В результате
пострадали пять человек: водители и пассажиры машин,
проезжавших по МКАДу недалеко от места инцидента. Из района
эвакуированы около 130 машин, 14 автомобилей сгорели. Авария
повредила телефонную связь в двух районах Москвы — Солнцево
и Новопеределкино. Связь была восстановлена в понедельник.
Потушен через 15 часов после возникновения

48.

Расчёт степени разрушения
промышленных объектов при взрыве
топливо-воздушной смеси (ТВС)

49.

Причиной взрывов и пожаров часто
является образование топливовоздушных смесей. Такие взрывы
возникают как следствие разрушение
ёмкостей с газом , коммуникаций,
агрегатов, трубопроводов или
технологических линий. При разрушении
агрегатов или коммуникаций возможно
истечение газов или углеводородных
продуктов, что приводит к образованию
взрыво- или пожароопасной смеси.
Взрыв такой смеси происходит при
определённой концентрации газа в
воздухе. Например, если в 1 м3 воздуха
содержится 21 л пропана, то возможен
взрыв, если 95 л – возгорание.

50.

Значительное число аварий связано с разрядами статического
электричества, которое является следствием электролизации жидкостей
и сыпучих веществ при их транспортировки по трубопроводам, когда
напряжённость электрического поля может достичь величины 30кВ/см.
Разность потенциалов между телом человека и металлическими
частями оборудования может достигать десятков киловольт.
Сильным взрывам пылевоздушной смеси (ПлВС), как правило,
предшествуют локальные хлопки внутри оборудования, при которых
пыль переходит во взвешенное состояние с образованием
взрывоопасных концентраций. В закрытых аппаратах создаётся
инертная среда, обеспечивается достаточная прочность аппарата и
противоаварийная защита. До 90 % аварий связано со взрывом
парогазовых смесей (ПрГС), при этом до 60 % таких взрывов происходит
в закрытой аппаратуре и трубопроводах.

51.

При взрыве ТВС образуется очаг
поражения с ударной волной и световым
излучением (огненный шар). В очаге
взрыва ТВС выделяются три
сферические зоны (рис.1).
Рис.1. Зоны в очаге поражения
R1, R2, R3 – радиусы внешних границ
соответствующих зон