Обеспечение безопасности жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях

    Локальная чрезвычайная ситуация при известных  условиях вполне может перерасти  в региональную, национальную или глобальную. При этом важно установить конкретный тип критерия или параметр, согласно которому возникшая обстановка относится к тому или иному типу чрезвычайной ситуации.

    В качестве примеров рассмотрим две самые  крупные техногенные катастрофы за всю мировую историю развития энергетики и промышленности.

    Крупнейшая  ядерная авария произошла 26 апреля 1986 г. в Чернобыле на Украине. В  результате последовательных ошибок, допущенных операторами ядерного реактора, в нем начал накапливаться  водяной пар. Он реагировал с находящимся  в реакторе горячим цирконием  и образовывался водород. Давление водорода в активной зоне реактора нарастало, что привело в конечном итоге к разрушению верхней части реактора. При соприкосновении с воздухом газообразная смесь взорвалась, и от возникшего пламени загорелся графитовый замедлитель. Этот замедлитель продолжал гореть несколько дней. Радиоактивные вещества, находящиеся в реакторе, попали в атмосферу и образовали радиоактивное облако. Размеры этого облака составляли 30 км в ширину и приблизительно 100 км в длину. Распространившись затем на большое расстояние, это облако вызвало радиоактивное заражение местности. Зона существенного загрязнения местности (с уровнем загрязнения более 5 мр/ч) составила около 3000 км². Несколько десятков человек погибло в результате аварии. Отмечены также многочисленные случаи заболевания лучевой болезнью. Свыше 100 000 человек, проживавшие в радиусе 30 км от реактора, пришлось эвакуировать вскоре после аварии.

    Крупнейшая  химическая авария произошла на заводе по изготовлению пестицидов в г. Бхопале (Индия) 2 декабря 1984 г. Этот завод — дочернее предприятие американской фирмы «Юнион Карбайд» — производил пестицид севин (C₁₀H₇OOCNHCH₃). При его производстве использовалось промежуточное ядовитое соединение (полупродукт) — метилизоцианат.

    В результате технической неисправности (поломки предохранительного клапана) одного из резервуаров, в котором  хранился метилизоцианат, его ядовитые пары попали в атмосферу. По оценкам, в воздух попало приблизительно 3 т  газа, от воздействия которого более 2500 человек погибли, а общее число  пораженных отравляющим веществом, которым была оказана медицинская  помощь, достигло 90 000.

    Эти техногенные катастрофы в Бхопале  и Чернобыле по технико-экономическому критерию можно отнести к локальной  чрезвычайной ситуации, по экономическому — к национальной, а по социально-политическому, имея в виду международный резонанс, а также по социально-экологическому (крупнейшие катастрофы за всю мировую  историю индустрии и энергетики) — к глобальной чрезвычайной ситуации.

    Представленные  в табл. 25.2 «прочие техногенные  катастрофы» в отечественной  литературе часто называют экологическими. В Законе РФ об окружающей среде  используется термин катастрофической экологической обстановки в регионе, под которым понимают высшую степень  экологического неблагополучия в каком-либо регионе страны. Регион, в котором  сложилась катастрофическая экологическая  ситуация, в соответствии с указанным  Законом носит название зоны экологического бедствия. Зоны экологического бедствия — это участки территории Российской Федерации, где в результате хозяйственной или иной деятельности происходят устойчивые отрицательные изменения в окружающей природной среде, угрожающие здоровью населения, состоянию естественных экологических систем, генетических фондов растений и животных. В зоне экологического бедствия окружающая природная среда претерпевает глубокие необратимые изменения, наблюдается существенное ухудшение здоровья населения, увеличивается общая и детская смертность.   

25.3. Причины и стадии техногенных 1 катастроф

    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, военно-диверсионные 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.

    Процесс развития чрезвычайных ситуаций (в  том числе и техногенных катастроф) целесообразно разделить на три  стадии: зарождения, кульминационную и затухания. Принято считать, что во всех типах экстремальной ситуации рассмотренные стадии присутствуют всегда. В ином случае в соответствии с принятым определением и критериями ситуацию нельзя квалифицировать как чрезвычайную.

    На  первой стадии развития чрезвычайной ситуации складываются условия предпосылки  будущей техногенной катастрофы: накапливаются многочисленные технические  неисправности; наблюдаются сбои в  работе оборудования; персонал, обслуживающий  его, допускает ошибки; происходят не выходящие за пределы объекта  некатастрофические (локальные) аварии, т.е. нарастает технический риск. Продолжительность этой стадии оценить трудно. Для «взрывных» чрезвычайных ситуаций (катастрофы в Бхопале и Чернобыле) эти стадии могут измеряться сутками или даже месяцами. У «плавных» техногенных катастроф (например, экстремальная ситуация в районе озера Лав в США) продолжительность указанной стадии измеряется годами или десятилетиями.

    Рассмотрим  в качестве примера стадию зарождения катастрофы, произошедшей в ночь с 3-го на 4 июля 1989 г. в Республике Башкортостан. В эту ночь на участке 1431 км продуктопровода  Западная Сибирь — Урал — Поволжье по перекачке легких углеводородов  произошел разрыв трубы диаметром 720 мм с истечением сжиженного продукта, которое продолжалось примерно 2,5 часа (вытекло порядка 11 000 т продукта). От места разрыва до железнодорожного полотна расстояние составляло 300— 500 м. При прохождении по железнодорожной  линии двух поездов, следовавших  навстречу друг другу, от случайной  искры произошел взрыв смеси  паров продукта с воздухом, вызвавший  крушение поездов. В результате этой техногенной катастрофы 573 человека погибли, 693 были ранены.

    Предпосылки зарождения этой катастрофы наблюдались  в период с 1985 по 1989 гг. За это время  произошло 9 аварийных отказов по различным причинам. Около двух лет не было электрохимической защиты продуктопровода, в результате чего на отдельных его участках произошла поверхностная коррозия на глубину 3—4 мм, а в отдельных случаях и сквозная. Колесный и гусеничный транспорт при переезде через трубопровод наносил ему многократные повреждения. Существовали и другие причины, приведшие к возникновению данной техногенной катастрофы.

    Кульминационная стадия техногенной катастрофы начинается с выброса вещества или энергии  в окружающую среду (возникновение  пожара, взрыва, выброс в атмосферу  ядовитых веществ, разрушение плотины) и заканчивается перекрытием (ограничением) источника опасности. В случае Чернобыльской  аварии продолжительность кульминационной  стадии составляла 15 дней (с 26 апреля по 10 мая 1986 г.).

    Стадия  затухания технологической катастрофы хронологически охватывает период от перекрытия (ограничения) источника опасности — локализации чрезвычайной ситуации до полной ликвидации ее прямых и косвенных последствий. Продолжительность этой стадии измеряется годами и многими десятилетиями.

    Особенно  тяжелы и продолжительны медицинские  последствия аварии на Чернобыльской  АЭС. Первым медицинским событием после  этой аварии была острая лучевая болезнь. Из 134 заболевших в первые 3 месяца после аварии умерли 28 человек, тогда как за 40 лет до аварии в бывшем СССР было зарегистрировано около 500 случаев острой лучевой болезни с летальным исходом всего в 43 случаях.

    Вторым  драматическим последствием аварии явилось резкое увеличение рака щитовидной железы у детей, зарегистрированное в некоторых областях Белоруссии и Украины, а также в Брянской области России. Максимальное количество больных выявлено в районах наибольшего  загрязнения радионуклидами.

    В дни аварии в окружающую среду  были выброшены радионуклиды с общей  активностью около 50 млн. кюри. В  почву попали в основном цезий-137 с периодом полураспада 30 лет, стронций-90 — 28 лет, плутоний-239 — 24 065 лет и плутоний-241 — 14 лет. Изотоп шгутоний-241 по активности превышает плутоний-239. Плутоний-241 в  результате радиоактивных превращений  преобразуется в амерций-241 (альфа-излучатель), период полураспада которого составляет 485 лет. Последний изотоп преобразуется  в нептуний-239, являющийся альфа-излучателем с периодом полураспада 2 140 000 лет (практически вечный альфа-излучатель). Вследствие этого через 20 лет после Чернобыльской катастрофы (к 2006 г.) количество альфа-излучателей в почве увеличится вдвое. После этого уровень радиации будет повышаться еще в течение 40 лет, оставаясь затем уже постоянным на тысячелетия. При попадании в организм человека или животных указанных выше радиоактивных изотопов происходит внутреннее облучение тканей, что повышает риск появления и развития злокачественных опухолей. По современным оценкам, за 50 лет Чернобыль добавит до 15 тыс. смертей от онкологических заболеваний.

    Весьма  длительна стадия затухания при  катастрофах на химических предприятиях, что доказывает пример Бхопала, где  люди продолжают умирать до сих пор; а также при загрязнении окружающей среды токсичными веществами.  

25.4. Устойчивость работы  объектов народного  хозяйства в чрезвычайных  ситуациях

    Устойчивость  работы объектов народного хозяйства  в чрезвычайных ситуациях определяется их способностью выполнять свои функции  в этих условиях, а также приспособленностью к восстановлению в случае повреждения. В условиях чрезвычайных ситуаций промышленные предприятия должны сохранять способность  выпускать продукцию, а транспорт, средства связи, линии электропередач и прочие аналогичные объекты, не производящие материальные ценности, — обеспечивать нормальное выполнение своих задач.

    Для того чтобы объект сохранил устойчивость в условиях чрезвычайных ситуаций, проводят комплекс инженерно-технических, организационных и других мероприятий, направленных на защиту персонала от воздействия опасных и вредных  факторов, возникающих при развитии чрезвычайной ситуации, а также населения, проживающего вблизи объекта. Необходимо учесть возможность вторичного образования  токсичных, пожароопасных, взрывоопасных  систем и др.

    Кроме того, проводится анализ уязвимости объекта  и его элементов в условиях чрезвычайных ситуаций. Разрабатываются  мероприятия по повышению устойчивости объекта и его подготовке в  случае повреждения к восстановлению.

    С целью защиты работающих на тех предприятиях, где в процессе производства используют взрывоопасные, токсичные и радиоактивные  вещества, строят убежища, а также  разрабатывают специальный график работы персонала в условиях заражения  вредными веществами. Должна быть подготовлена система оповещения персонала и  населения, проживающего вблизи объекта, о возникшей на нем чрезвычайной ситуации. Персонал объекта должен быть обучен выполнению конкретных работ  по ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций в очаге поражения.

    На  устойчивость работы объекта в условиях чрезвычайных ситуаций оказывают влияние  следующие факторы: район расположения объекта; внутренняя планировка и застройка  территории объекта; характеристика технологического процесса (используемые вещества, энергетические характеристики оборудования, его пожаро- и взрывоопасность и др.); надежность системы управления производством и ряд др.

    Район расположения объекта определяет величину, а также вероятность воздействия  поражающих факторов природного происхождения (землетрясения, наводнения, ураганы, оползни  и проч.). Важное значение имеет дублирование транспортных путей и систем энергоснабжения. Так, если предприятие расположено вблизи судоходной реки, в случае разрушения железнодорожных или трубопроводных магистралей подвоз сырья или вывоз готовой продукции может осуществляться водным транспортом. Существенное влияние на последствия чрезвычайных ситуаций могут оказывать метеорологические условия района (количество выпадающих осадков, направление господствующих ветров, минимальные и максимальные температуры воздуха, рельеф местности).

    Внутренняя  планировка и плотность застройки  территории объекта оказывают значительное влияние на вероятность распространения  пожара, на разрушения, которые может  вызвать ударная волна, образующаяся при взрыве, на размеры очага поражения  при выбросе в окружающую среду  токсичных веществ и др. В качестве примера в табл. 25.3 показана вероятность  распространения пожара в зависимости  от расстояния между зданиями.

    Необходимо  учитывать и характер застройки, окружающей объект. Так, наличие вблизи данного объекта опасных предприятий, в частности химических, может  в значительной степени усугубить  последствия возникшей на объекте  чрезвычайной ситуации.

    Следует подробно изучить специфику технологического процесса, оценить возможность взрыва оборудования (например сосудов, работающих под давлением), основные причины возникновения пожаров, количество используемых в процессе сильнодействующих, ядовитых и радиоактивных веществ. Для повышения устойчивости объекта в чрезвычайной ситуации необходимо рассмотреть возможность изменения технологии, снижения мощности производства, а также его переключения на производство другой продукции. Необходимо разработать также способ быстрой и безаварийной остановки производства в чрезвычайных ситуациях.