Небезпечні гідродинамічні та термодинамічні процеси та явища
1. Небезпечне гідрологічне явище - подія гідрологічного походження або результат гідрологічних процесів, що виникають під дією різних природних, гідродинамічних факторів або їх комбінацій, які справляють або можуть справити дію ураження на людей, сільськогосподарських тварин і рослин, об'єкти економіки і довкілля. Найбільш поширеними і руйнівними вважаються повені.
Повінь — це тимчасове затоплення окремих районів місцевості через різкий підйом рівня води в річках, озерах і на морі в результаті зливових дощів. Підйом рівня води може відбу-ватися при бурхливому таненні снігу і льодовиків, від рясних опадів, у результаті заторів, дії вітрів, підводних землетрусів з утворенням цунамі, аварій на гідровузлах і т.д.
На значній території України (Карпати, Крим) річки мають виражений паводковий режим стоку. В середньому за рік тут бу-ває 6-7 повеней. Вони формуються у будь-який сезон року і часто мають катастрофічні наслідки, призводять до масових руйнувань і загибелі людей.
Найбільш ймовірними зонами можливих повеней на території України є:
в північних регіонах — басейни річок Прип’ять, Десна;
в західних регіонах — басейни верхнього Дністра, річок Тиса, Прут, Західний Буг;
у східних регіонах — басейни річок Сіверський Донець, Псел, Ворскла.
у південному та південно-західному регіонах — басейни ниж-нього Дунаю, річки Швденний Буг.
Повені на гірських річках (Дністер, Тиса, Прут, річки Криму) формуються дуже швидко, що вимагає високої оперативності прогнозування та оповіщення. Тривалість повеней (затоплень) може складати від 7 до 20 діб і більше. При цьому можливе затоплення не тільки 10-70% сільгоспугідь, але й великої кількості техногенно небезпечних об'єктів.
Високі повені більш властиві річкам Дніпро, Дністер, Дунай та Сіверський Донець. Вони супроводжуються затопленням значних територій і викликають необхідність часткової евакуації людей і тварин, завдають відчутних матеріальних збитків (рис.2.3.1.). Рівні води під час весняних повеней на рівнинних річках зростають повільніше, але й небезпека негативних наслідків зберігається довше. У зоні затоплення можуть опинитись також хімічно небезпечні об'єкти.
За останні сорок років катастрофічні повені в Карпатах і Криму спостерігалися 12 разів.
Дії населення у разі виникнення повені
При отриманні попередження про загрозу затоплення внаслідок виходу із русел великих та малих річок або внаслідок руйнування гребель водосховищ і виникнення катастрофічного затоплення слід дотримуватися встановленого порядку, без зволікання вийти в безпечні та підвищені місця. При рятувальних роботах необхідно проявляти витримку і розважливість, суворо дотримуватися вимог рятувальників. Не можна переповнювати рятувальні засоби (катери, човни, плоти і т.д.), оскільки це загрожує безпеці рятувальників і тих, хто підлягає врятуванню.
Потрапивши у воду, слід скинути із себе важкий одяг і взуття, знайти поблизу плаваючі чи підвищені над водою предмети, скористатися ними до отримання допомоги.
Якщо є час, то необхідно вжити заходи щодо рятування майна і матеріальних цінностей: перенести їх у безпечні місця, а самим зайняти верхні поверхи (горища), дахи будинків.
При достатньому часі попередження паводку здійснюються заходи щодо підготовки і проведення завчасної евакуації населення і сільськогосподарських тварин, щодо вивозу матеріальних цінностей з районів можливого затоплення про що оголошується спеціальним розпорядженням місцевих державних адміністрацій. Населення про початок і порядок евакуації оповіщується з використанням місцевих радіотрансляційних мереж і телебачення, через адміністрацію суб'єктів господарювання. Населенню повідомляються місця розгортання збірних евакуаційних пунктів, строки прибуття на ці пункти, маршрути руху під час евакуації пішим порядком, а також інші відомості, що зумовлюються місцевою обстановкою, очікуваним масштабом лиха, часом його упередження. За наявності достатнього часу населення із небезпечних районів евакуюється разом з майном. Для цього кожній родині надається автомобільний чи інший транспорт із зазначенням місця і часу його подачі.
У випадку раптових паводків попередження населення здійснюється всіма наявними технічними засобами оповіщення, зокрема - гучномовцями і пересувними установками.
Раптовість виникнення повені потребує особливих дій і поведінки населення. Якщо люди, що проживають у населеному пункті, спостерігають підйом води на першому поверсі чи інших поверхах і на вулиці, необхідно залишити квартиру, піднятися на верхні поверхи; якщо будинок одноповерховий - зайняти приміщення на горищах. При перебуванні на роботі згідно з розпорядженням адміністрації суб'єкту господарювання слід дотримуватися встановленого порядку, зайняти підвищені місця.
Знаходячись у полі при раптовому затопленні, слід зайняти підвищенні місця або дерева, використати різного роду плаваючі засоби, що маєте під рукою або збудувати їх з колод, дошок, автомобільних камер, діжок, бідонів та інших підручних предметів, які легші за воду.
Під час повені або паводка населенню необхідно:
- зберігати спокій, уникати паніки;
- швидко зібрати документи, коштовності, ліки, продукти та необхідні речі;
- надати допомогу дітям, інвалідам та людям похилого віку, які підлягають евакуації, в першу чергу;
- за можливості, негайно залишити зону затоплення;
- перед виходом з будинку вимкнути електрику та перекрити газ, загасити вогонь у грубах, зачинити вікна та двері, якщо є час - закрити вікна та двері першого поверху дошками (щитами);
- відчинити хлів - дати худобі можливість рятуватися;
- піднятися на верхні поверхи, якщо будинок одноповерховий - зайняти горішні приміщення;
- до прибуття допомоги залишатися на верхніх поверхах, дахах, деревах чи інших підвищеннях та сигналізувати рятівникам, щоб могли швидко вас знайти;
- перевірити, чи немає поблизу потерпілих, надати їм можливу допомогу;
- потрапивши у воду, зняти з себе важкий одяг і взуття, відшукати поблизу предмети, якими можна скористатися до одержання допомоги.
Треба пам'ятати деякі правила поведінки, коли людина повертається на територію після закінчення повені. У такому разі потрібно:
- переконатися, що ваше житло не зазнало внаслідок повені ніяких ушкоджень та не загрожує заваленням, відсутні провалини в будинку і навколо нього, не розбите скло і немає небезпечних уламків та сміття;
- не користуватися електромережею до повного осушення будинку;
- обов'язково кип'ятити питну воду, особливо з джерел водопостачання, що були підтоплені;
- просушити будинок, провести ретельне очищення та дезінфекцію забрудненого посуду і домашніх речей та прилеглої до будинку території;
- здійснювати осушення затоплених підвальних приміщень поетапно, з розрахунку 1/3 об'єму води на добу;
- електроприладами можна користуватися тільки після їх ретельного просушування;
- заборонено вживати продукти, що були підтоплені водою під час повені -позбудьтеся їх та консервації, що була затоплена водою і дістала ушкодження.
2. За останні 10 років особливо великі масштаби такого виду надзвичайних ситуацій набули у вугільній промисловості, які супроводжувалися численними людськими втратами і матері-альними збитками.
Пожежонебезпечний об'єкт (ПНО) — об’єкт, на якому виро-бляються, зберігаються чи транспортуються продукти, що набу-вають при певних умовах (аваріях, ініціюванні і т. п.) здатність до загоряння.
До пожежонебезпечних відносяться об'єкти нафтової, газової, хімічної, металургійної, лісової, деревообробної, текстильної, хлібопродуктової промисловості й ін.
Пожежа — неконтрольований процес горіння, що супроводжується знищенням матеріальних цінностей і створює небезпе-ку для життя людей. Вторинними наслідками пожеж можуть бути вибухи і витоки отруйних або забруднюючих речовин у навколишнє середовище; крім того, великих збитків приміщенням і предметам, яких не торкнувся вогонь, може завдати засто-совувана для гасіння пожежі вода.
За масштабами і інтенсивністю пожежі підрозділяються на окремі, суцільні, масові і вогняні шторми.
Окрема — пожежа, що виникла в окремому будинку чи споруді. Пересування людей і техніки по забудованій території між окреми-ми пожежами можливе без засобів захисту від теплового впливу
Суцільна пожежа — одночасне інтенсивне горіння переваж-ної кількості будинків і споруд на даній ділянці забудови. Пере-сування людей і техніки через ділянку суцільної пожежі немож-ливе без засобів захисту від теплового випромінювання.
Масова пожежа — сукупність окремих і суцільних пожеж, вогняний шторм— особлива форма суцільної пожежі, що поширюється, характерними ознаками якої є: наявність висхідного по-току продуктів згоряння і нагрітого повітря, приплив свіжого по-вітря з усіх боків зі швидкістю не менше 50 км/год, у напрямку до межі вогняного шторму.
Інтенсивність пожежі багато в чому залежить від вогнестійко-сті об’єктів та їх складових частин, а також від пожежної небез-пеки технологічних процесів виробництва в місці її виникнення.
Вогнестійкість будинку — здатність чинити опір впливу ви-соких температур при збереженні своїх експлуатаційних власти-востей. Вогнестійкість будинків залежить від меж вогнестійкості його основних конструктивних частин.
Межа вогнестійкості конструкції— це час у годинах, протя-гом якого конструкція виконує свої функції в умовах пожежі (тоб-то не згоряє, не тріскається, не деформується або поки температу-ра на протилежній загорянню стороні не стане понад 140°С), залежить від поперечного перерізу, товщини захисного шару, зай-мистості будівельних матеріалів (будівельні й інші матеріали бу-вають неспалимі, важкоспалимі і спалимі), від здатності зберігати механічні властивості при впливі високих температур.
За ступенем вогнестійкості будинки і споруди поділяють на 5 груп:
I і II група — неспалимі (будівлі I групи мають підвищену вогнестійкість несучих конструкцій); при загорянні предметів усередині будинку він охоплюється вогнем не раніше, ніж через 3-4 год.;
III група — неспалимі будинки зі спалимими перекриттями і перебірками; охоплюються вогнем через 2—3 год.;
IV група — дерев'яні, оштукатурені будинки; охоплюються вогнем через 1,5 год.;
V група— дерев'яні, неоштукатурені; охоплюються вогнем через 0,5 год.
Небезпечними у відношенні швидкого поширення пожеж є ді-лянки, забудовані переважно будинками IV і V груп вогнестійко-сті з густотою забудови 10 % і більше (під густотою забудови ро-зуміють відношення суми площ дахів усіх будинків до загальної площі території), забудовані будинками III групи при більш ніж 20-процентній густоті та будинками I і II груп при більш ніж 30-процентній густоті забудови. При збільшенні густоти забудови будинками III, IV і V груп ще на 10 % створюються сприятливі умови для виникнення вогняного шторму.
Особливу небезпеку з погляду можливих втрат і збитків ста-новлять вибухи.
Вибух — це звільнення великої кількості енергії в обмежено-му об'ємі за короткий проміжок часу. Він призводить до утво-рення сильно нагрітого газу (плазми) з дуже високим тиском, що при моментальному розширенні здійснює ударний механічний вплив на навколишні тіла. Вибух у твердому середовищі супроводжується його руйнуванням і дробленням, у повітряному чи водяному — викликає утворення повітряної чи гідравлічної ударних хвиль, які і впливають на розміщені в них об'єкти. Основними вражаючими факторами вибуху є:
— повітряна ударна хвиля, що виникає при ядерних вибухах, вибухах речовин, які ініціюють і детонують, при вибухових пере-твореннях хмар паливно-повітряних сумішей, вибухах резервуа-рів з перегрітою рідиною і резервуарів під тиском;
— осколкові поля, створювані уламками різного роду предме-тів технологічного устаткування, будівельних деталей тощо.
При пожежах і вибухах люди отримують термічні і механічні ушкодження; найбільш характерні: опіки тіла і верхніх дихаль-них шляхів, черепно-мозкові травми, численні переломи і забит-тя, контузії, комбіновані ураження.
Вибухонебезпечний об'єкт (ВНО) — об'єкт, на якому зберігаються, використовуються, виробляються, транспортуються речовини, що набувають при певних умовах здатність до вибуху.
До ВНО відносяться: підприємства оборонної, нафтовидобув-ної, нафтопереробної, нафтохімічної, хімічної, газової, хлібопро-дуктової, текстильної і фармацевтичної промисловості, склади легкозаймистих і горючих рідин, зріджених газів.
Згідно із СНіП 11-90-81, у залежності від характеристики використовуваних чи одержуваних у виробництві речовин і їх кількості, виробничі будівлі і склади за вибуховою, вибухопожежною і пожежною небезпекою підрозділяються на 6 категорій.
Категорія «А» (вибухонебезпечні виробництва) включає ви-робництва, які мають горючі гази з нижньою концентраційною межею загоряння в повітрі 10 % (об'ємних) і менше, рідини з те-мпературою спалаху парів 28°С і нижче (при цьому гази і рідини можуть утворювати вибухонебезпечні суміші об'ємом, який пе-ревищує 5 % об'єму повітря в приміщенні), а також речовини, здатні вибухати і горіти при взаємодії з водою, киснем повітря чи одна з одною.
Це виробництва, де застосовуються металічні натрій і калій, ацетон, сірковуглець, ефір і спирти, а також фарбувальні цехи, об'єкти з наявністю зріджених газів.
Категорія «Б» — вибухопожежні виробництва, пов'язані із застосуванням горючих газів, нижня межа загоряння (НМЗ) яких понад 10 % до обсягу повітря, рідин з температурою спалаху від 28 до 61°С включно; рідин, нагрітих в умовах виробництва до температури спалаху і вище; горючого пилу чи волокон, НМЗ
яких 65 г/м і менше, за умови, що ці гази, рідини і пил можуть утворити вибухонебезпечні суміші об’ємом, що перевищує 5 % об’єму приміщення. До цієї категорії відносяться насосні станції для перекачування рідин з температурою спалаху від 28 до 61°С, виробництва с наявністю аміаку тощо.
Категорія «В» — пожежонебезпечні виробництва, пов'язані із застосуванням рідин з температурою спалаху парів вище 61°С; горючого пилу чи волокон, НМЗ яких понад 65 г/м ; речовин, здатних тільки горіти при взаємодії з водою, киснем чи одна з одною; твердих горючих речовин і матеріалів. До даної категорії відносяться виробництва по обробці деревини, торфу, вугілля, пластмас і гуми, склади горючих і мастильних матеріалів.
Категорія «Г» — виробництва, пов'язані з обробкою негорю-чих речовин і матеріалів у гарячому, розпеченому чи розплавле-ному стані, яка супроводжується виділенням променистого теп-ла, іскор і полум'я, твердих, рідких і газоподібних речовин, що спалюються чи утилізуються як паливо. До них відносяться цехи термообробки металу, газогенераторні станції, котельні.
Категорія «Д» — виробництва, пов'язані з обробкою негорю-чих речовин і матеріалів у холодному стані. Це ділянки холодної обробки металів і т. п.
Категорія «Е» — вибухонебезпечні виробництва, пов'язані із застосуванням горючих газів без рідкої фази і вибухонебезпечно-го пилу у такій кількості, що вони можуть утворити вибухонебе-зпечні суміші об’ємом, що перевищує 5 % об'єму приміщення, у якому за умовами технологічного процесу можливий тільки ви-бух (без наступного горіння); речовин, здатних вибухати (без на-ступного горіння) при взаємодії з водою, киснем повітря чи одна з одною. До них відносяться ділянки електролізу води, зарядки і розрядки лужних і кислотних акумуляторів тощо.
Наслідки пожеж і вибухів
Наслідки пожеж і вибухів обумовлені дією їх вражаю-чих факторів.
Основними вражаючими факторами пожежі є безпосередня дія вогню на палаючий предмет (горіння) і дистанційний вплив на предмети й об'єкти високих температур за рахунок випромі-нювання.
В результаті відбувається згоряння предметів і об’єктів, їх об-вуглювання, руйнування, вихід з ладу. Знищуються всі елементи будинків і конструкцій, виконані зі спалимих матеріалів, дія високих температур викликає перепалювання, деформацію й падін-ня металевих ферм, балок перекриттів та інших конструктивних деталей споруд. Цегляні стіни і стовпи деформуються. У кладці із силікатної цегли при тривалому нагріванні до 500—600°С спо-стерігається покриття цегли тріщинами і руйнування матеріалу.
При пожежах цілком або частково знищуються чи виходять з ладу технологічне устаткування і транспортні засоби. Гинуть до-машні і сільськогосподарські тварини. Гинуть чи одержують опі-ки різних ступенів люди.
Вторинними наслідками пожеж можуть бути вибухи, витік от-руйних або забруднюючих речовин у навколишнє середовище. Великих збитків приміщенням і предметам, яких не торкнувся во-гонь, може завдати вода, що застосовується для гасіння пожежі.
Важкими соціальними й економічними наслідками пожежі є припинення виконання об'єктом, зруйнованим пожежею, своїх господарських чи інших функцій.
Основними вражаючими факторами вибуху є:
— повітряна ударна хвиля (ПУХ), що виникає при ядерних вибухах, вибухах ініціюючих і детонуючих речовин, при вибухо-вих перетвореннях хмар паливно-повітряних сумішей, вибухах резервуарів з перегрітою рідиною і резервуарів під тиском;
— осколкові поля, створювані уламками різного роду об’єктів технологічного устаткування, будівельних деталей і т. п. Основ-ними параметрами вражаючих факторів є:
— повітряної ударної хвилі — надлишковий тиск у її фронті;
— осколкових полів — кількість осколків, їх кінетична енер-гія і радіус розльоту.
В результаті дії вражаючих факторів вибуху відбувається руйнування або пошкодження будинків, споруд, технологічного устаткування, транспортних засобів, елементів комунікацій та інших об’єктів, загибель людей.
Вторинними наслідками вибухів є ураження об'єктів, які зна-ходяться всередині завалених уламками конструкцій будинків і споруд, їх поховання під уламками. В результаті вибухів можуть виникнути пожежі, витік небезпечних речовин з ушкодженого устаткування.
Великі збитки народному господарству наносяться в результа-ті припинення функціонування зруйнованих об'єктів.
При пожежах і вибухах люди одержують термічні і механічні ушкодження. Характерні опіки тіла, верхніх дихальних шляхів, черепно-мозкові травми, численні переломи і забиття, комбіновані ураження.