Разработка методики выявления потенциально опасных объектов Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

УДК 614.82

РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ВЫЯВЛЕНИЯ ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ

Р.Г. Ахтямов, Н.С. Сенюшкин, А.В. Суханов

В работе рассматриваются чрезвычайные ситуации природного и техногенного характера на потенциально опасных объектах, опасность их возникновения, а также предлагается алгоритм выявления и мониторинга потенциально опасных объектов

Ключевые слова: чрезвычайная ситуация, мониторинг, потенциально опасный объект

Современный мир характеризуется ростом числа катастроф вызванных как техногенными авариями, так и природными стихийными бедствиями. В ежегодных государственных докладах “О состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера” приводятся данные об увеличении, как количества чрезвычайных ситуаций, так и числа пострадавших и погибших людей в этих ситуациях и причиненного материального ущерба. Обстановка в результате крупной катастрофы, как правило, определяется несколькими факторами: массовые санитарные и безвозвратные потери; нарушение условий жизнедеятельности населения;

значительный материальный ущерб; негативное воздействие на окружающую природную среду.

Выполнение мероприятий по локализации и ликвидации чрезвычайных ситуаций (ЧС) требует реализации целого комплекса аварийноспасательных и других неотложных работ, которые необходимо провести в кратчайшие сроки. Это обуславливает необходимость затраты

материальных средств на локализацию и ликвидацию катастрофы, которые, как показывает практика, значительно превосходят затраты на предупреждение ЧС.

В этой связи возникает необходимость разработки методики выявления потенциальноопасных объектов, мониторинг которых позволит снизить опасность возникновения ЧС природного и техногенного характера. Выявление потенциальноопасных объектов основывается на критическом анализе существующей классификации

потенциально-опасных объектов.

В соответствии с Требованиями по предупреждению чрезвычайных ситуаций на потенциально-опасных объектах и объектах жизнеобеспечения [1], введены классы опасности

Ахтямов Расул Гумерович - УГАТУ, канд. техн. наук, ст. преподаватель, тел. (347) 273-36-77, e-mail:

[email protected]

Сенюшкин Николай Сергеевич - УГАТУ, канд. техн. наук, старший научный сотрудник, тел. (347)273-36-77, e-mail: [email protected]

Суханов Андрей Владимирович - УГАТУ, магистрант, тел. (347) 273-36-77, e-mail: [email protected]

потенциально-опасного объекта, устанавливаемые по результатам прогнозирования возможных ЧС:

1 класс - потенциально-опасные объекты,

аварии на которых могут являться источниками возникновения федеральных и/или трансграничных ЧС;

2 класс - потенциально-опасные объекты,

аварии на которых могут являться источниками возникновения региональных ЧС;

3 класс - потенциально-опасные объекты,

аварии на которых могут являться источниками возникновения территориальных ЧС;

4 класс - потенциально-опасные объекты,

аварии на которых могут являться источниками возникновения местных ЧС;

5 класс - потенциально-опасные объекты,

аварии на которых могут являться источниками возникновения локальных ЧС.

Данная классификация составлена в соответствии с ФЗ № 1094 от 13 сентября 1996 г. "О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" [2], однако

Постановление Правительства № 1094 признано утратившим силу в связи с утверждением Постановления Правительства РФ № 304 от 21 мая 2007 г. "О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" [3], таким образом, целесообразно внести следующие коррективы в классификацию потенциально -опасных объектов:

1 класс - потенциально-опасные объекты, аварии на которых могут являться источниками возникновения федеральных ЧС;

2 класс - потенциально-опасные объекты,

аварии на которых могут являться источниками возникновения межрегиональных ЧС;

3 класс - потенциально-опасные объекты,

аварии на которых могут являться источниками возникновения региональных ЧС;

4 класс - потенциально-опасные объекты,

аварии на которых могут являться источниками возникновения межмуниципальных ЧС;

5 класс - потенциально-опасные объекты,

аварии на которых могут являться источниками возникновения муниципальных ЧС.

6 класс - потенциально-опасные объекты,

аварии на которых могут являться источниками возникновения локальных ЧС.

Наиболее характерные ЧС природного и объектах приведены на рис. 1. техногенного характера на потенциально-опасных

1 1

ЧС техногенного характера ЧС прираЭнаго характера

\ ✓ ^ / \

Рис. 1. Чрезвычайные ситуации природного и техногенного характера на потенциально-опасных объектах

Анализ таксономии потенциально-опасных объектов (рис. 1) позволяет:

- создать систему мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера, их моделирование, районирование исследуемой территории по наличию потенциальноопасных объектов;

- организовать работы по определению показателей степени риска на потенциальноопасных объектах;

- провести классификацию потенциальноопасных объектов и объектов жизнеобеспечения в зависимости от опасности возникновения на них ЧС;

- управлять мероприятиями по предупреждению ЧС и защите населения и территорий от опасных воздействий;

- подготовить объекты и территорий к действиям по ликвидации ЧС;

- оценить готовности потенциально-опасных объектов к предупреждению ЧС и достаточности мер по защите населения и территорий;

- произвести учет и установление причин ЧС;

- подготовить данные для страхования ответственности за причинение вреда при эксплуатации потенциально-опасных объектов;

- провести государственную экспертизу, надзор и контроль;

- оценить возможный ущерб в случае ЧС на потенциально-опасных объектах;

- осуществлять разрешительную деятельность в области предупреждения ЧС, защиты населения и территорий;

- сформировать информационную модель потенциально-опасных объектов;

- выделить информационные потоков потенциально-опасных объектов и установить их взаимосвязи.

Опасность чрезвычайных ситуаций на потенциально-опасных объектах техногенного и природного характера приведена в табл. 1.

Таблица 1

Опасность чрезвычайных ситуаций на потенциально-опасных объектах техногенного и природного характера

Чрезвычайные ситуации на потенциально-опасных объектах техногенного характера

Транспортные аварии и катастрофы Аварии поездов, речных и морских судов, авиакатастрофы в аэропортах, населенным пунктам авиакатастрофы вне аэропортов и населенных пунктов, крупные автомобильные катастрофы, аварии транспорта на мостах, железнодорожных переездах, в тоннелях, аварии на магистральных трубопроводах

Пожары, взрывы На транспорте, в шахтах, метрополитенах, в зданиях, на химически опасных объектах, на радиационно-опасных объектах, обнаружение неразорвавшихся боеприпасов, утрата взрывчатых веществ боеприпасов

Аварии с выбросом (угрозой выброса) химически опасных веществ (ХОВ) При производстве, переработке, транспортировке, образование ХОВ в процессе химических реакций, начавшихся в результате аварий, аварии с химическими боеприпасами, утрата источников ХОВ

Аварии с выбросом (угрозой выброса) радиоактивных веществ (РВ) Аварии на АЭС, на предприятиях ядерно-топливного цикла, аварии транспортных средств и космических аппаратов с ядерными установками или грузом РВ на борту) аварии при промышленных и испытательных ядерных взрывах с выбросом (угрозой) РВ, аварии с ядерными боеприпасами, утрата радиоактивных источников

Аварии с выбросом (угрозой выброса) биологически опасных веществ БОВ На предприятиях, в научно-исследовательских учреждениях, на транспорте, утрата БОВ

Внезапное обрушение зданий, сооружений На транспортных коммуникациях, производственных зданиях и сооружениях, зданиях и сооружениях жилого фонда, социокультурного и бытового назначения

Аварии на электроэнергетических системах Аварии на электростанциях, сетях с долговременным перерывом электроснабжения основных потребителей или обширных территорий

Аварии в коммунальных системах жизнеобеспечения В канализационных системах с массовым выбросом загрязняющих веществ, аварии на тепловых сетях, системах горячего водоснабжения в холодное время года, аварии в системах снабжения населения питьевой водой, аварии на коммунальных газопроводах

Аварии на очистных сооружениях Аварии на очистных сооружениях сточных вод промышленных предприятий с массовым выбросом загрязняющих веществ, аварии на очистных сооружениях промышленных газов с массовым выбросом загрязняющих веществ

Гидродинамические аварии Прорывы плотин, дамб, шлюзов и др. с образованием волн прорыва и катастрофических затоплений, прорывы с образованием прорывного паводка, прорывы, повлекшие смыв плодородных почв или отложение наносов на обширных территориях

Чрезвычайные ситуации на потенциально-опасных объектах природного характера

Геофизические опасные явления Землетрясения, извержения вулканов

Геологические опасные явления Оползни, сели, обвалы, осыпи, лавины, склоновый смыв, просадка лессовых пород, провал земной поверхности в результате карста, эрозия, пыльные бури

Метеорологические и агрометеорологические опасные явления Бури 9...11 баллов, ураганы 12...15 баллов, смерчи, торнадо, шквалы, крупный град, ливень, сильные снегопад, гололед, мороз, метель, жара, а также засуха, суховей, заморозки

Морские гидрологические опасные явления Тайфуны, цунами, сильное волнение > 5 баллов, сильное колебание уровня моря, сильный тягун в портах, ранний ледяной покров и припай, напор льдов, интенсивный дрейф льдов, непроходимый или труднопроходимый лед, обледенение судов и портовых сооружений, отрыв прибрежных льдов

Гидрологические опасные явления Наводнение, половодье, дождевые паводки, заторы и зажоры, ветровые нагоны, низкие уровни воды, ранний ледостав

Гидрогеологические опасные явления Низкие или высокие уровни грунтовых вод

Природные пожары Лесные пожары, пожары степных и хлебных массивов, торфяные пожары, подземные пожары горючих ископаемых

Продолжение табл. 1

Инфекционная заболеваемость людей Единичные случаи экзотических и особо опасных инфекций, групповые случаи, эпидемическая вспышка, эпидемия, пандемия, инфекционные заболевания невыявленной этиологии

Инфекционная заболеваемость сельскохозяйственных животных Единичные случаи особо опасных инфекций, эпизоотии, панзоотии

Поражение сельскохозяйственных растений Болезни и вредители, прогрессирующая эпифитотия, панфитотия, болезни сельскохозяйственных растений невыявленной этиологии

Как видно из табл. 1, опасность чрезвычайных ситуаций на техногенных потенциально-опасных объектах может возникнуть в случае аварий:

- на потенциально-опасных объектах, на

которых используются, производятся,

перерабатываются, хранятся и транспортируются пожаровзрывоопасные, опасные химические и биологические вещества;

- на установках, складах, хранилищах, инженерных сооружениях и коммуникациях, разрушение (повреждение) которых может привести к нарушению нормальной жизнедеятельности людей (прекращению обеспечения водой, газом, теплом, электроэнергией, затоплению жилых массивов, выходу из строя систем канализации и очистки сточных вод).

Вне зависимости от скорости распространения опасности ЧС на потенциально-опасном объекте подразделяются на:

- внезапные (взрывы, транспортные аварии, землетрясения);

- быстро распространяющиеся (пожары, выброс

газообразных ядовитых веществ,

гидродинамические аварии: прорывы плотин,

образование волн прорыва, сель и т.п.);

- умеренно распространяющиеся (выброс радиоактивных веществ, аварии на коммунальных системах, извержения вулканов, половодья и т.п.);

- медленно распространяющиеся (аварии на очистных сооружениях, засухи, эпидемии, экологические отклонения).

Схема развития чрезвычайной ситуации может быть представлена в виде блок-схемы (рис. 2).

Как видно из рис. 2, развитие чрезвычайной ситуации проходит через стадии «накопления разрушительного потенциала» и «снижения

прочности и устойчивости систем», которые могут быть зафиксированы при мониторинге потенциально-опасных объектов (при помощи измерительных приборов) и при дискретной дифференциации сигнала служить количественной оценкой для выявления степени опасности возникновения ЧС.

Например, для скоростей ветра, при которых происходит разрушение зданий и сооружений, критические значения приведены в табл. 2.

Таблица 2

Критические скорости ветра при ураганах, м/с, при которых происходит разрушение зданий и сооружений

Тип сооружения Степень разрушения

слабая средняя сильная

Промышленные здания 35...40 4 о 6 о 6 о 8 о

Кирпичные многоэтажные здания 30...35 0 5 5 3 5 о 7 о

Трансформаторные подстанции 45.55 0 00 5 5 8 О 0

Резервуары наземные металлические 40.50 5 ю 0 5 0 8 5 6

Газгольдеры 40.45 5 5 5 4 5 6 5 5

Ректификационные колонны 35.40 4 о 5 о 5 6 0 5

Подъемно- транспортное оборудование 45...50 5 о 6 о 6 о 7 о

Трубопроводы наземные 45.55 0 5 5 7 О 9 о

Воздушные линии электропередач 35.40 5 5 0 4 0 7 5 5

Кабельные наземные линии связи 30.35 5 4 5 3 0 6 5 4

Зарождение ЧС

Накопление разруши- 1 тельного потенциала 1 Снижение прочности и 1 устойчивости систем 1

Инициирование ЧС появле- 1 ни ем начального импульса 1

Кульминация ЧС

Рис. 2. Схема развития чрезвычайной ситуации

Количественный анализ результатов измерений критических значений параметров,

характеризующих потенциально-опасный объект (табл. 2), позволяет выявить степень опасности возникновения чрезвычайной ситуации.

Для установления степени риска ЧС

техногенного (природного) характера определяются:

- расчетные сценарии возможных крупных аварий, приводящих к ЧС (условия возникновения, поражающие факторы, продолжительность их воздействия и масштабы);

- частоты или вероятности возникновения ЧС по каждому из выбранных расчетных сценариев;

- границы зон, в пределах которых может осуществляться поражающее воздействие источника ЧС;

- распределение людей (производственного персонала и населения) на территории, в пределах которой может осуществляться поражающее воздействие источника ЧС.

В качестве примеров реальных мер, осуществляемых с целью управления техногенным риском, могут быть названы:

- прогнозирование чрезвычайных ситуаций техногенного характера и оценка их риска;

- рациональное размещение производительных сил по территории страны с точки зрения техногенной безопасности;

- предотвращение аварий и техногенных катастроф путем повышения технологической безопасности производственных процессов и эксплуатационной надежности оборудования;

- разработка и осуществление инженернотехнических мер по снижению возможных потерь и ущерба от чрезвычайных ситуаций (смягчению их возможных последствий) на конкретных объектах и

территориях;

- подготовка объектов экономики и систем жизнеобеспечения населения к работе в условиях чрезвычайных ситуаций;

- декларирование промышленной безопасности и лицензирование видов деятельности в области промышленной безопасности;

- проведение государственной экспертизы в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций;

- проведение государственного надзора и контроля по вопросам и техногенной безопасности;

- страхование техногенных рисков;

- информирование населения о потенциальных техногенных угрозах на территории проживания;

- осуществление мер защиты персонала и населения, проживающего на территориях, прилегающих к потенциально опасным объектам;

- поддержание в готовности органов управления, сил и средств, предназначенных в случае аварий для проведения аварийноспасательных и других неотложных работ;

- мониторинг состояния техногенных объектов.

При мониторинге потенциально-опасных

объектов определяются:

- показатели степени риска для населения в связи с возможными авариями на потенциальноопасных объектах (потенциальный риск, коллективный риск, индивидуальный риск, риск нанесения материального ущерба);

- опасность, которую представляет ЧС техногенного (природного) характера в общем (интегральном) риске чрезвычайных ситуаций.

параметров

Рис. 3. Алгоритм выявления и мониторинга потенциально-опасных объектов

Системы мониторинга предназначены для дистанционного сбора информации о состоянии оборудования различных подсистем и

происходящих событиях, используя разные каналы связи с целью оперативного реагирования в случае возникновения чрезвычайных ситуаций на

потенциально-опасном объекте [4].

Анализ ситуации при рассмотрении вопроса о построении сети мониторинга потенциальноопасных объектов показал необходимость

совершенствования систем мониторинга и включения объектов различного назначения в состав систем. Это обусловлено, прежде всего,

значительным увеличением вероятности

возникновения ЧС на потенциально-опасных объектах, многочисленностью человеческих жертв, а также усложнением условий деятельности современного производства, что вызвано

повышением энергонасыщенности промышленных объектов [5].

Алгоритм выявления и мониторинга

потенциально-опасных объектов, с целью снижения опасности возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера приведен на рис. 3.

Как видно из рис. 3 алгоритм выявления и мониторинга потенциально-опасных объектов, с целью снижения опасности возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера включает в себя этапы:

- выявления потенциально-опасных объектов, мониторинг которых позволит снизить опасность возникновения ЧС природного и техногенного характера;

- формирование информационной модели потенциально-опасных объектов, а также выделение информационных потоков и взаимосвязей;

- разработку методики планирования измерений контролируемых параметров.

Результаты мониторинга потенциально-опасных объектов природного и техногенного характера могут быть учтены при решении вопросов проектирования, строительства, эксплуатации и выводе из эксплуатации объектов, выдаче разрешений и лицензий на виды деятельности, связанные с повышенной опасностью.

Работы ведутся при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации.

Литература

1. Требования по предупреждению чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах и объектах жизнеобеспечения. Приказ МЧС № 105 от 28.02.2003.

2. О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. ФЗ № 1094 от 13.09.1996.

3. О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. ПП № 304 от 21.05.2007.

4. ГОСТ Р 22.1.12-2005 Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Общие требования. М., 2005.

5. О Федеральной целевой программе «Пожарная безопасность в Российской Федерации на период до 2012 года»: ПП № 972 от 29.12.2007.

Уфимский государственный авиационный технический университет

ELABORATION OF POTENTIALLY DANGEROUS OBJECTS RECOGNITION PRINCIPLES R.G. Ahtyamov, N.S. Senyushkin, A.V. Suhanov

This article observes emergency situations both natural and technogenic type within the potentially dangerous objects. It carries out the danger of their arising and offers the algorithm of recognition and monitoring for such potentially dangerous objects

Key words: emergency situation, monitoring, potentially dangerous object