Исследование устойчивости функционирования объектов экономики в ЧС

Взрыв - физический или химический быстропротекающий процесс с выделением значительной энергии в небольшом объёме, (по сравнению с количеством выделяющейся энергии), приводящий к ударным, вибрационным и тепловым воздействиям на окружающую среду и высокоскоростному расширению газов. При химическом взрыве, кроме газов, могут образовываться и твёрдые высокодисперсные частицы, взвесь которых называют продуктами взрыва. Взрывы классифицируют по происхождению выделившейся энергии на:

1. химические,
2. физические
3. взрывы ёмкостей под давлением (баллоны, паровые котлы)
4. Взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости
5. взрывы при сбросе давления в ᴨперегретых жидкостях
6. взрывы при смешении двух жидкостей, температуру одной из которых намного превышает температуру кипения другой
7. кинетические (падение метеоритов)
8. ядерные
9. электрические (например при грозе).

  Взрывы  происходят за счет высвобождения химической энергии (главным образом взрывчатых веществ), внутриядерной энергии (ядерный  взрыв), механической энергии (при падении  метеоритов на поверхность Земли  и др.), энергии сжатых газов (при  превышении давления предела прочности  сосуда - баллона, трубопровода и пр.).

Взрывоопасная зона -  помещение или ограниченное пространство в помещении или  наружной установке, в которых могут  образоваться взрывоопасные смеси.

     Взрывоопасный объект – это объект, на котором  производят, используют, перерабатывают, хранят и транспортируют легковоспламеняющиеся  и взрывоопасные вещества, создающие  реальную угрозу возникновения технологических  ЧС.

     Взрывоопасными  производствами на сегодняшний день являются не только предприятия и  объекты химической, горнорудной, нефтегазодобывающей, атомной промышленностей. К взрыва и пожароопасным относятся, например, предприятия по производству продуктов  питания: мукомольные, кондитерские, вино-водочные; а также деревообрабатывающие и  целлюлозно-бумажные комбинаты, цементные  и железо-бетонные заводы, и т. д. Кроме того, современное предприятие  любой отрасли имеет в своей  структуре взрывоопасные зоны, т. к. на любом современном производстве есть склады ГСМ и лакокрасочных  изделий, участки гальванической и  высокой температурной обработки, покрасочные цеха или камеры и  т. п.

Классификация взрывоопасных объектов:

Зона  класса 0 Зона, в которой взрывоопасная  среда присутствует постоянно или  на протяжении длительного периода. Взрывоопасная зона класса 0 может  иметь место только в пределах корпусов технологического оборудования.

Зона  класса 1 Зона, в которой взрывоопасная  среда может создаваться при  нормальной работе. Зона класса 2 Зона, в которой взрывоопасная среда при нормальных условиях эксплуатации отсутствует, а если возникает, то редко и продолжается недолго. В этих случаях возможные аварии катастрофических размеров (разрыв трубопроводов высокого давления или резервуаров значительной вместимости) не должны рассматриваться при проектировании электроустановок.

Зона  класса 20 Зона, в которой горючая  пыль в виде облака присутствует постоянно  или часто при нормальном режиме работы оборудования в количестве, способном произвести концентрацию, достаточную для взрыва горючей  или воспламеняемой пыли в смесях с воздухом, и/или где могут  формироваться слои пыли произвольной или чрезмерной толщины.

Это может  быть оболочка внутри области содержания пыли, где пыль может образовывать взрывчатые смеси часто или на длительный период времени. Это происходит обычно внутри оборудования.

Зона  класса 21 Зона, не классифицируемая как  зона класса 20, в которой горючая  пыль в виде облака может присутствовать при нормальном режиме работы оборудования в количестве, способном произвести концентрацию, достаточную для взрыва горючей пыли в смесях с воздухом. Эта зона может включать, кроме прочих, области в непосредственной близости от накопления пыли или мест освобождения и области, где присутствуют облака пыли, в которых при нормальном режиме работы может создаться концентрация, достаточная для взрыва горючей пыли в смесях с воздухом.

Зона  класса 22 Зона, не классифицируемая как  зона класса 21, в которых облака горючей  пыли могут возникать редко и  сохраняются только на короткий период или в которых накопление слоев  горючей пыли может иметь место  при ненормальном режиме работы, что  может привести к возникновению  способных воспламеняться смесей пыли в воздухе. Эта зона может включать, кроме прочих, области вблизи оборудования, содержащего пыль, из которого пыль может улетучиваться через места  утечки и образовывать отложения (например, помещения, в которых пыль может  улетучиться со станка (фрезы) и затем  оседать)

Классификация по ПУЭ (Правила устройства электроустановок)

Взрывоопасные зоны подразделяются на следующие шесть  классов:

В-I зоны, расположенные в помещениях, в  которых выделяются горючие газы или пары ЛВЖ, могущие образовать с воздухом взрывоопасные смеси  при нормальных режимах работы;

В-Iа - зоны, в которых при нормальной эксплуатации взрывоопасные смеси горючих  газов или паров ЛВЖ не образуются с воздухом, а возможны только при авариях или неисправности,

В-Iб - то же, что и В-Iа и отличающиеся одной из следующих особенностей:

1) горючие  газы в этих  зонах обладают  нижним концентрационным  пределом  воспламенения ( 15 % и более ) и  резким запахом ( машинные залы аммиачных установок ).

2) помещения  производств, связанных с обращением  газообразного  водорода, в которых  по технологии  исключается образование  взрывоопасной  смеси, в объеме: превышающем 5 % свободного объема  помещения, имеют взрывоопасную  зону только в верхней части  помещения;

В-Iг - пространства у наружных установок, содержащих ГГ или ЛВЖ надземных или подземных  резервуаров с ЛВЖ или горючими газами и т.п.

В-II - зоны в помещениях, в которых выделяются переходящие во взвешенное состояние  горючие пыли и волокна, способные  образовывать с воздухом взрывоопасные  смеси при нормальных режимах  работы; В-IIа - зоны, в которых опасные  состояния по классу В-II возможны только при авариях и неисправностях.

 Характеристика взрывоопасных  объектов

    Взрывоопасный объект (ВОО) - объект, на котором хранятся, используются, транспортируются вещества, приобретающие при определенных условиях способность к взрыву. К взрывоопасным объектам относятся: предприятия оборонной, нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, химической, газовой, текстильной, хлебопродуктовой и фармацевтической промышленности, склады легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, сжиженных газов.   На  взрывоопасных объектах возможны следующие  виды взрывов:

неконтролируемое резкое высвобождение энергии за короткий промежуток времени и в ограниченном пространстве (взрывные процессы);

образование облаков топливно-воздушных смесей (ТСВ) ли других химических газообразных, пылеобразных веществ, их быстрые взрывные превращения (объемные взрывы);

взрывы трубопроводов, сосудов, находящихся под высоким давлением или с перегретой жидкостью, прежде всего, резервуарах со сжиженным углеводородным газом.

Взрывные явления характеризуются следующими факторами:

    воздушной ударной волной, возникающей при разного рода взрывах газо-воздушных  смесей, резервуаров с перегретой жидкостью и резервуаров под  давлением; тепловым  излучением и разлетающимися осколками;

    действием токсичных веществ, которые применялись  в технологическом процессе или  образовались в ходе пожара или других аварийных ситуациях.

    Действие  воздушной ударной волны может  вызывать вторичные последствия, так  как при взрыве взрывчатого вещества в атмосфере возникают ударные  волны, распространяющиеся с большой  скоростью в виде областей сжатия. Ударная волна достигает земной поверхности и отражается от нее  на некотором расстоянии от эпицентра  взрыва, фронт отраженной волны сливается  с фронтом падающей волны, вследствие чего образуется так называемая головная волна с вертикальным фронтом.

    При наземном взрыве воздушная ударная  волна, как и при воздушном  взрыве, распространяется от эпицентра  с вертикальным фронтом.

    При подземном взрыве воздушная ударная  волна ослабляется грунтовой  средой. При взрывах на малых глубинах имеет место только волна от выхода газов. А на больших глубинах при  наличии камуфлетов (разрывов без  образования воронки) проявляется  только "наведенная" волна. Основными параметрами, определяющими интенсивность ударной волны, являются: избыточное давление во фронте и длительность фазы сжатия. Эти параметры зависят от массы заряда ВВ определенного типа (т.е. энергии взрыва), высоты, условий взрыва и расстояния от эпицентра.

    Масштабы  последствий взрывов зависят  от их мощности детонационной   и среды, в которой они происходят. Радиусы зон поражения могут доходить до нескольких километров. Различают три зоны действия взрыва.

    Зона I - действие детонационной   волны . Для нее характерно интенсивное дробящее действие, в результате которого конструкции разрушаются на отдельные фрагменты, разлетающиеся с большими скоростями от центра взрыва.

    Зона II - действие продуктов взрыва. В  ней происходит полное разрушение зданий и сооружений под действием расширяющихся продуктов взрыва. На внешней границе этой зоны образующаяся ударная волна отрывается от продуктов взрыва и движется самостоятельно от центра взрыва. Исчерпав свою энергию, продукты взрыва, расширившись до плотности, соответствующей атмосферному давлению, не производят больше разрушительного действия.

    Зона III - действие воздушной ударной волны. Эта зона включает три подзоны: IIIа - сильных разрушений, IIIб - средних разрушений, IIIв - слабых разрушений. На внешней границе зоны III ударная волна вырождается в звуковую, слышимую на значительных расстояниях.

1.3 Средства химической  разведки и химического контроля

Химическая разведка и химический контроль, являясь одними из основных мероприятий, осуществляемых в ходе ликвидации последствий химически опасных аварий, направлены на выявление химической обстановки в районе аварии. Основой химической разведки является индикация отравляющих и высокотоксичных веществ, которая осуществляется с помощью средств периодического и непрерывного контроля зараженности ОВ воздуха, техники, воды, продовольствия, обмундирования и средств индивидуальной защиты. На медицинскую службу возлагается индикация ОВ в воде, продовольствии, медикаментах, предметах медицинского и санитарно-технического имущества. Термин “индикация” означает комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на качественное обнаружение, количественное определение (установление концентрации и плотности заражения) и идентификацию химической природы ОВ в различных средах.

Индикация ОВ может проводиться: органолептическим, физическим, физико-химическим, химическим, биохимическим, биологическим, фотометрическим или хромато графическим методом.

Исторически первым, когда еще не было приборов для обнаружения химических веществ, возник органолептический метод индикации ОВ. Органолептический метод основан на использовании зрительного, слухового или обонятельного анализаторов людей. Например, можно услышать глухой звук разрыва химического боеприпаса, увидеть облако на месте его разрыва, обнаружить изменение окраски растительности, мертвых животных и рыб, на местности – капли или мазки жидкости, похожей на ОВ, почувствовать подозрительный запах. Этот метод может быть использован химическими наблюдательными постами, но лишь как вспомогательный, поскольку он недостоверен и субъективен.

Физический и физико-химический методы индикации основаны на определении некоторых физических свойств ОВ (например, температуры кипения или плавления, растворимости, удельного веса и др.) или на регистрации изменений физико-химических свойств зараженной среды, возникающих под влиянием ОВ (изменение электропроводности, преломление света). Физический метод можно применять только при определении констант химически чистого вещества. Физико-химический метод положен в основу работы автоматических газосигнализаторов и газоопределителей. Эти приборы позволяют вести постоянное наблюдение за воздухом и быстро сигнализировать о заражении ОВ.

Основными методами индикации ОВ в настоящее время являются химический и биохимический методы. Они положены в основу работы приборов химической разведки, полевых и базовых лабораторий.

Химический метод основан на способности ОВ при взаимодействии с определенным реактивом давать осадочные или цветовые реакции. Эти реакции должны обеспечивать обнаружение ОВ в концентрациях, не опасных для здоровья людей, то есть должны быть высокочувствительными, и, по возможности, специфичными.

Необходимость обнаружения незначительных количеств ОВ в воздухе и воде достигается применением адсорбентов и органических растворителей, с помощью которых ОВ извлекается из анализируемой пробы, а затем подвергается концентрированию.

Специфичность реакции определяется способностью реактива взаимодействовать только с одним определенным ОВ или определенной группой веществ, сходных по химической структуре и свойствам. В первом случае – это специфические реактивы, во втором – групповые. Большинство известных реактивов являются групповыми; они используются для установления наличия ОВ и степени заражения ими среды.