Безопасность в техносфере. Защита окружающей среды

Размещено на http://www.allbest.ru/

Безопасность в техносфере. Защита окружающей среды



Содержание

1. Теория горения и взрыва

1.1 Тепловые эффекты реакций горения. Формулы Д.И. Менделеева

1.2 Материальные эффекты реакций горения. Коэффициент избытка воздуха. Объемы продуктов горения

1.3 Концентрационные пределы распространения пламени в газовоздушной смеси

1.4 Диффузионное и кинетическое горение веществ

1.5 Опасные факторы пожара

1.6 Максимальное давление при дефлаграционном горении ГВС. Модель и формулы для определения Рmax

1.7 Динамика горения ГВС в помещении. Формула академика Мишуева А.В.

1.8 Детонационное горение ГВС. Модель академика Я.Б. Зельновича. Ударная адиабата Гюгонио

1.9 Прямая и отраженная ударная волна. Формула М.А. Садовского

1.10 Фугасное и бризантное действие взрывов ВВ

1.11 Способы и средства подавления горения. (Охлаждающее, химическое, разбавляющее). Ингибиторы, флегматизаторы

2. Безопасность в чрезвычайных ситуациях

2.1 Техногенные ЧС. Их классификация

2.2 ЧС природного происхождения. Их классификация

2.3 Аварии и катастрофы техногенного характера- пожары, взрывы, угрозы взрывов, краткая их характеристика

2.4 Аварии с выбросом (угрозой выброса) химически опасных веществ - краткая их характеристика

2.5 Аварии с выбросом (угрозой выброса) радиоактивных веществ - краткая их характеристика

2.6 Аварии с выбросом (угрозой выброса) биологически опасных веществ - краткая их характеристика

2.7 Аварии на электроэнергетических системах - краткая их характеристика

2.8 Аварии на коммунальных системах жизнеобеспечения - краткая их характеристика

2.9 Определение радиационно опасного объекта. Какие объекты относятся к радиационно опасным. Особенности радиоактивного загрязнения при авариях на РОО

2.10 Дать определение опасного химического вещества (ОХВ) и аварийно химически опасного вещества (АХОВ). Порядок хранения и транспортировки АХОВ. Какие объекты относятся к химически опасным(ХОО)

2.11 Огнестойкость материалов и конструкций. Защитные мероприятия на пожароопасных объектах. Принципы, методы и средства пожаротушения

2.12 Структура РСЧС и ГО и их основные задачи, силы и средства

2.13 Ядерное оружие. Основные характеристики. Виды ядерных взрывов. Поражающие факторы ядерного оружия

2.14 Боевые токсические химические вещества. Классификация отравляющих веществ

2.15 Бактериологическое оружие. Очаг бактериологического поражения

2.16 Защитные сооружения гражданской обороны. Классификация убежищ. Противорадиационные укрытия. Простейшие укрытия

2.17 Радиационная и химическая защита населения. Содержание мероприятий

2.18 Назначение, состав и порядок применения средств индивидуальной защиты (СИЗ)

3. Экспертиза проектов

3.1 Государственная экологическая экспертиза, законодательство РФ в области экспертизы. Цель, задачи, органы экспертизы

3.2 Компетенция органов исполнительной власти в области экологической экспертизы. Экологический аудит

3.3 Виды экспертизы промышленной безопасности. Содержание и порядок регистрации и утверждение заключения экспертизы ПБ

3.4 Система аккредитации органов оценки соответствия требованиям промышленной безопасности. Организационная структура системы. Области аккредитации. Критерии аккредитации

3.5 Требования к физическим и юридическим лицам, участвующим в обеспечении безопасности

3.6 Госнадзор в области промышленной безопасности

3.7 Декларирование промышленной безопасности. Структура и содержание основного документа

3.8 Порядок расследования причин аварии на опасном производственном объекте

3.9 Структура ущерба от аварии

3.10 Экологический паспорт предприятия

4. Системы защиты среды обитания

4.1 Методы и средства очистки воздуха от производственной пыли и вредных химических веществ

4.2 Методы и средства очистки сточных вод: механический, химический, биологический, физико-химический

4.3 Методы и средства защиты от шума, вибрации

4.4 Особенности защиты от различных видов ионизирующего излучения и ЭМИ

4.5 Классификация отходов, их количественные и качественные характеристики

4.6 Полигоны по обезвреживанию и захоронению отходов - типы и особенности устройства. Методы обезвреживания отходов

4.7 Особенности сбора, транспортирования захоронения радиоактивных отходов и их классификация. Методы переработки радиоактивных отходов

4.8 Особенности сбора, транспортирования захоронения медицинских отходов и их классификация

4.9 Санитарно-защитная зона промышленных предприятий

4.10 Обезвреживание твердых отходов

4.11 Альтернативные источники энергии

4.12 Действия на окружающую среду диоксинов и тяжелых металлов

5. Физико-химические процессы в техносфере

5.1 Тепловой баланс системы "поверхность Земли - атмосфера". Отражение, поглощение, собственное излучение земной поверхности и атмосферы

5.2 Критические элементы Баланса, определяющие среднюю температуру поверхности Земли. Роль альбедо атмосферы и земной поверхности. Изменение альбедо вследствие аэрозольных загрязнений

5.3 Общие сведения о фотохимии загрязнителей. Окисление оксидов азота озоном в присутствии углеводородов. Фотохимический или "летний" смог

5.4 Воздействие загрязняющих веществ на объекты техносферы. Воздействие оксидов серы, оксидов азота, озона, кислот, аэрозолей и других загрязняющих веществ на строительные и конструкционные материалы, памятники культуры

5.5 Влияние кислотных дождей на объекты гидросферы. Буферная емкость естественных водоемов. Диаграммы динамики pH водоемов с ложами, образованными вулканическими и осадочными горными породами

5.6 Поверхностно-активные вещества в водоемах, вспенивание природных вод

5.7 Глобальное перемещение океанских вод. Апвеллинг. Конвективные течения. Вертикальное перемешивание вод в объектах гидросферы

5.8 Аккумулирование тепла поверхностным слоем морей и океанов. Циркуляционный перенос тепла из низкоширотных в высокоширотные районы. Автоколебания в системе "океан - атмосфера

5.9 Химические процессы, протекающие при образовании осадков в облаках. Влияние загрязняющих веществ на метеорологические условия в глобальном масштабе

5.10 Озоноразрушающие вещества в стратосфере. Реакция разрушения озона продуктами фотолиза фреонов и свободными радикалами

6. Безопасность труда

6.1 Методы и средства оздоровления воздушной среды и нормализация параметров микроклимата. Нормирование параметров микроклимата

6.2 Назначение и классификация систем вентиляции, кондиционирования, аэрации

6.3 Методы защиты рабочих мест от электромагнитных полей, лазерного излучения. Принципы нормирования

6.4 Методы и средства защиты от производственных вибраций и принципы их нормирования

6.5 Методы и средства защиты от производственного шума и его нормирование

6.6 Методы защиты от ультразвука и инфразвука на производстве

6.7 Системы и виды производственного освещения. Основные характеристики источников освещения и световой среды, нормирование производственного освещения

6.8 Естественное освещение: принципы гигиенического нормирования естественного освещения. Методы расчета естественного освещения производственных помещений

6.9 Виды искусственного освещения. Принципы гигиенического нормирования искусственного освещения. Методы расчета искусственного освещения

6.10 Виды поражения человека электрическим током. Электрическое сопротивление тела человека. Основные факторы, влияющие на исход поражения током. Основные причины поражения электрическим током

6.11 Основные методы и принципы защиты человека от поражения электрическим током

6.12 Защитное заземление и зануление и их виды. Область применения и принцип действия

6.13 Общие требования к безопасности производственного оборудования. Общие требования к безопасности производственных процессов

6.14 Источники механических опасностей и опасные зоны технологического оборудования. Методы и средства защиты от механических опасностей

6.15 Типовые конструкции грузоподъемных машин и причины аварий и травматизма при их эксплуатации. Условия безопасной эксплуатации складских погрузочных и разгрузочных работ. Требования к устройству и безопасной эксплуатации основных деталей и узлов механизмов грузоподъемных машин

6.16 Основные требования к безопасной эксплуатации сосудов под давлением. Контрольно-измерительные приборы и устройства безопасности, используемые при работе сосудов высокого давления. Техническое освидетельствование и испытание сосудов высокого давления

6.17 Основные требования безопасности при разработке производственного оборудования, постановке его на производство и вводе в эксплуатацию. Требования к проектной документации

7. Мониторинг среды обитания

7.1 Классификация систем мониторинга и его виды

7.2 Методы анализа химического загрязнения: электрохимический, оптический, и их краткая характеристика

7.3 Методы исследования загрязнения воздушного бассейна. Отбор проб воздуха, методы и оборудование. Биоиндикация загрязнения атмосферы

7.4 Показатели и требования к качеству питьевой воды. Методы определения качества питьевой воды

7.5 Методы исследования загрязнения почвенного покрова, методы отбора проб почв

7.6 Организация систем мониторинга в России

8. Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности

8.1 Анализ заболеваемости с временной утратой трудоспособности, профессиональной заболеваемости, травматизма, инвалидности и смертности населения. Травмоопасные и вредные факторы производственной среды

8.2 Профессиональные заболевания. Виды оценки профессиональной заболваемости. Формы профессиональных заболеваний. Классификация

8.3 Общие сведения о токсичности веществ, классификация промышленных ядов, классификация отравлений, степени отравления и их формы. Количественная оценка кумулятивных свойств промышленных ядов

8.4 Биологическое действие промышленных ядов - основные типы действия токсических веществ: общетоксическое, раздражающее, фиброгенное,. аллергенное, канцерогенное, мутагенное, краткая характеристика. Общее и местное действие ядов

8.5 Промышленная пыль и ее воздействие на организм человека. Общая характеристика и классификация промышленной пыли. Влияние пыли на организм. Нормирование пыли. Меры профилактики пылевых заболеваний

8.6 Гигиеническое нормирование. Предельно допустимые концентрации (ПДК) химических веществ. Ориентировочные безопасные уровни воздействия (ОБУВ)



1. Теория горения и взрыва

1.1 Тепловые эффекты реакций горения. Формулы Д.И. Менделеева

Наиболее важной энергетической характеристикой горючего вещества является удельная теплота сгорания.

Под удельной теплотой сгорания понимают количество теплоты, выделяющейся при сгорании единицы массы или единицы объема вещества.

Различают высшую и низшую удельную теплоту сгорания.

· Высшая (Qв) - количество теплоты, выделяющейся при полном сгорании единицы массы (объема) вещества с образованием воды в жидкой фазе.

· Низшая (Qн) - количество теплоты, выделяющейся при сгорании единицы массы (объема) вещества с образованием воды в парообразном состоянии.

При расчетах количества теплоты, выделяющейся при пожарах, исходят из низшей теплоты сгорания. Высшая и низшая связаны соотношением:

Qн = Qв - 25,1(9H+W), кДж/кг,

где 25,1(9H+W) - теплота, затраченная на испарение влаги W вещества и воды, образующейся при сгорании водорода Н горючего вещества, кДж/кг.

Для приближенных расчетов удельной теплоты сгорания отдельных видов горючих веществ используются формулы Д.И. Менделеева:

Qв = 339,4С+1257Н-108,9(О-S), кДж/кг;

Qн = 339,4С+1257Н-108,9(О-S)-25,1(9Н+W), кДж/кг

где С, Н, W, S - содержание углерода, водорода, влаги и серы в рабочей массе горючего вещества, %;

О - суммарное содержание кислорода и азота в рабочей массе горючего вещества ,%.

1.2 Материальные эффекты реакций горения. Коэффициент избытка воздуха. Объемы продуктов горения

Стехиометрия - часть химии, изучающая законы количественных соотношений между реагирующими веществами. При большинстве пожаров в основе лежат реакции соединения горючих веществ с кислородом воздуха. Уравнение реакции горения вещества в воздухе составляют с учетом того, что каждый моль кислорода приходится по 3,76 моля азота. Азот в уравнениях химических реакций горения учитывается потому, что он поглощает часть теплоты, выделяемой в результате реакций горения, и входит в состав продуктов сгорания - дымовых газов. По уравнениям химических реакций горения рассчитывается количество воздуха, необходимого для полного сгорания единицы массы или единицы объема горючего вещества, а также состав и количество продуктов сгорания

Разность между количеством воздуха, идущим на горение, и теоретически необходимым, называется избытком воздуха. Отношение количества воздуха, практически расходующегося при горении (Vв) к теоретически необходимому количеству (Vв0), называется коэффициентом избытка воздуха бв:

бв = Vв \ Vв0.

При пожарах внутри помещений коэффициент избытка воздуха непостоянен и изменяется во времени даже при постоянной площади приточных проемов. На величину бв влияют вид и состояние горючего вещества, величина площади пожара и условия диффузии воздуха к зоне горения. С увеличением площади пожара коэффициент бв уменьшается и достигает минимума при максимальной площади пожара. По мере выгорания вещества на этой площади коэффициент снова увеличивается.

Методика вычисления объемов продуктов сгорания, образующихся при полном сгорании одной массовой или объемной единицы горючего вещества в теоретически необходимом количестве воздуха (бв=1), зависит от состава горючего вещества и его агрегатного состояния.

Для конкретного химического соединения расчет теоретического объема продуктов сгорания ведется исходя из уравнения реакции горения.

Теоретический объем продуктов сгорания твердых и жидких горючих веществ определяется по формуле:

V0ПС = ((МСО2 + МН2О + МN2 + МSO2)*22,4) / М ,м3/кг,

где МСО2, МН2О, МN2, МSO2 - число киломолей соответствующего вещества в уравнении реакции горения одного киломоля горючего вещества;

М - молярная масса горючего вещества, кг/кмоль.

1.3 Концентрационные пределы распространения пламени в газовоздушной смеси

Нижний концентрационный предел распространения пламени (снкп) - такая концентрация горючего газа в смеси с окислительной средой, ниже которой смесь становится неспособной к распространению пламени.

Верхний концентрационный предел распространения пламени ( свкп) - такая концентрация горючего в смеси с окислительной средой, выше которой смесь становится способной неспособной к распространению пламени.



1.4 Диффузионное и кинетическое горение веществ

Горение газовоздушной смеси подразделяется на диффузионное или кинетическое.

Кинетическое горение представляет собой горение предварительно перемешанных горючих газов и окислителя (кислорода воздуха). На пожарах этот вид горения встречается крайне редко. Однако он часто встречается в технологических процессах: в газовой сварке, резке и т.п.

При диффузионном горении окислитель поступает в зону горения извне. Поступает он, как правило, снизу пламени вследствие разрежения, которое создается у его основания. В верхней части пламени, выделяющееся в процессе горения тепло, создает давление. Основная реакция горения (окисления) происходит на границе пламени, поскольку истекающие с поверхности вещества газовые смеси препятствуют проникновению окислителя вглубь пламени (вытесняют воздух). Большая часть горючей смеси в центре пламени, не вступившая в реакцию окисления с кислородом, представляет собой продукты неполного горения (СО, СН4, углерод и пр.).

Диффузионное горение, в свою очередь, бывает ламинарным (спокойным) и турбулентным (неравномерным во времени и пространстве). Ламинарное горение характерно при равенстве скоростей истечения горючей смеси с поверхности материала и скорости распространения пламени по ней. Турбулентное горение наступает, когда скорость выхода горючей смеси значительно превышает скорость распространения пламени. В этом случае граница пламени становится неустойчивой вследствие большой диффузии воздуха в зону горения. Неустойчивость вначале возникает у вершины пламени, а затем перемещается к основанию. Такое горение встречается на пожарах при объемном его развитии (см. ниже).

Горение веществ и материалов возможно только при определенном количестве кислорода в воздухе. Содержание кислорода, при котором исключается возможность горения различных веществ и материалов, устанавливается опытным путем. Так, для картона и хлопка самозатухание наступает при 14% (об.) кислорода, а полиэфирной ваты -- при 16% (об.).

Исключение окислителя (кислорода воздуха) является одной из мер пожарной профилактики. Поэтому хранение легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, карбида кальция, щелочных металлов, фосфора должно осуществляться в плотно закрытой таре.

1.5 Опасные факторы пожара

· Высокая температура пламени и продуктов сгорания. (Тепловой удар характеризуется повышением температуры тела до 39…43оС и является следствием недостаточности системы терморегуляции, водного и солевого истощения, при этом может наступить смертельный исход.)

· Тепловое излучение пламени. (Факел пламени излучает инфракрасные, световые и уф лучи. Длительность действия излучения на человека зависит от длительности пожара, распределения плотностей теплового излучения в пространстве, местонахождении человека в момент пожара и скорости эвакуации человека из опасной зоны.)

· Пониженная концентрация кислорода и высокая концентрация диоксида углерода. (При понижении содержании кислорода во вдыхаемом воздухе до 17% у человека начинается отдышка и сердцебиение. При содержании кислорода ниже 12% наступает смерть.)

· Высокая концентрация оксида углерода. (Пребывание человека в воздухе в воздухе с содержанием окиси углерода 0,1% в течение 45 минут вызывает слабое отправление; при 0,15-0,20% за 45 минут появляется опасное отравление и человек теряет способность двигаться; 0,5% - сильное отравление через 15 минут; 1% - человек теряет сознание после нескольких вдохов и через 1-2 минуты погибает.)

· Плотный дым. (Задымление характеризуется содержанием в дыме твердых частиц (сажи, пыли).)

· Токсичные продукты горения.

· Вторичные факторы (обломки падающих или разлетающихся от взрывов конструкций и фрагментов сосудов).

1.6 Максимальное давление при дефлаграционном горении ГВС. Модель и формулы для определения Рmax

Дефлаграционное горение - это режим взрывного горения, при котором распространение пламени происходит в слабо возмущенной среде за счет теплопередачи из зоны горения. Скорость распространения пламени при этом составляет несколько метров в секунду, а давление возрастает незначительно.

Максимальное давление взрыва (Рmax) - наибольшее давление, возникающее при дефлаграционном взрыве газо-, паро- или пылевоздушной смеси в замкнутом сосуде при начальном давлении смеси 101,3 кПа.

Максимальное давление (изменение конечного давления) в термодинамическом процессе без потерь теплоты, но с выделением теплоты при сгорании газа и возможным изменением количества молей газа в процессе реакции горения равно:

pmax = p1 = p0 * (T1\T0) * (n1\n0), где

р0, Т0,n1 - соответственно давление, температура и число молей газа до реакции горения; р1, Т1, n1 - соответственно давление, температура и число молей газа после реакции горения.

Рmax = (p0\Т0) *((T0 + (Qpн*сг*cсх*р0)\(100*св*св*)) , кПа,

где рmax - максимальное давление при дефлаграционном взрыве ГВС, кПа,

р0 - атмосферное давление, 101,3 кПа,

QРН - удельная теплота сгорания горючего газа, кДж/кг,

Ссх -стехиометрическая концентрация газа в смеси с воздухом, % об.

1.7 Динамика горения ГВС в помещении. Формула академика Мишуева А.В.

Горение газовоздушной смеси сопровождается нагреванием и расширением газов, что в замкнутом пространстве приводит к быстрому повышению давления, вызывающему разрушение строительных конструкций. Нагретые газы - это очаги пожара. При взрыве газовоздушной смеси скорость распространения пламени обычно достигает нескольких сотен метров в секунду. Человек воспринимает это явление как быстротечное, мгновенное. Максимальное давление при взрыве газовоздушных смесей может достигать 85 800 кгс/м2. Строительные конструкции не выдерживают такого давления, так как они разрушаются при давлении ударной волны, равной 0,35 кгс/сма и выше. Сначала разрушаются окна и двери, а затем, если газы не успевают выйти в образовавшиеся отверстия, - перекрытия и даже стены. Опытным путем установлено, что при площади окон во взрывоопасном помещении, составляющей 500 см2 на каждый кубический метр объема помещения, разрушения здания не происходит. При недостаточной площади окон во взрывоопасных помещениях устраиваются легкосбрасываемые перекрытия.

В случае аварии с выбросом газа в помещении реальная картина загазованности помещения может быть различной. Распределение изоповерхностей концентраций газа в ГВС зависит от расположения источника, его характеристик, вентиляции и объемно-планировочных характеристик помещения (рис).

Процесс горения ГВС в помещении сопровождается мгновенным выравниванием давления в каждой точке объема помещения. При этом теплообмен с ОС через наружное ограждение помещения с учетом быстротечности процесса.

Для ГВС стехиометрического состава характеристикой является максимальное давление взрыва и степень теплового расширения ГВС при ее сгорании:

?= рmax/р0 = (Тmax/Т0)*(n1/n0),

где ? - степень теплового расширения ГВС при сгорании;

рmax, Тmax - максимальное давление и температура взрыва ГВС;

р0, Т0 - начальные давление и температура ГВС;

n1,n0 - количество молей соответственно ГВС и продуктов сгорания ГВС в выгоревшем объеме ГВС.

1.8 Детонационное горение ГВС. Модель академика Я.Б. Зельновича. Ударная адиабата Гюгонио

Детонационное горение - режим взрывного горения, при котором распространение пламени происходит по возмущенной (сжатой и разогретой в ударной волне) ГВС. Передача энергии при ударном сжатии происходит со скоростью движения волны.

При скорости распространения пламени, превышающей (или равной) скорости звука, возмущение сжатия не выходит за пределы шара, образованного продуктами сгорания. При скорости распространения пламени меньшей скорости звука давление захватывает лишь ближайшую к фронту область пространства, поэтому скачок давления во фронте волны проходит через область свежей взрывчатой смеси, подготавливая ее к реакции горения.

Основные уравнения теории воздушных ударных волн можно получить, используя законы механики, способом, предложенным академиком Я.Б. Зельдовичем, рассматривая движение плоского фронта (рис):

в исходном стоянии газ неподвижен и сжат в части объема помещении (заштрихованный объём); возмущения в виде давления от фронта пламени передается в веществе со скоростью D => перед фронтом пламени за время ?ф образуется область ВС сжатого вещества.

Пренебрегая переносом энергии за счет теплопроводности от сжатого вещества к несжатому, поскольку процесс быстротечен и считая, что процесс происходит без потерь теплоты, найдем выражения, связывающие скорость распространения пламени, скорость распространения возмущения D и термодинамические параметры вещества.

Пусть ?ф - время, отсчитываемое от начала движения фронта пламени,

F(D-w) ?ф - сжатый объем вещества перед фронтом,

F -площадь сечения помещения,

FD?ф - первоначальный объем этого же количества вещества,

с0 - начальная плотность вещества,

с - плотность сжатого веществ,

тогда закон сохранения массы при сжатии примет вид:

с0FD?ф= с F(D-w) ?ф,

откуда

с0D= с(D-w). (1)

При переходе в сжатое состояние масса FD?ф приобретает скорость w, а изменение количества движения этой массы равно импульсу силы. Известен перепал давлений (р-р0), действующий фронт F сжатого вещества с разных сторон, и время действий ?ф. Следовательно, закон сохранения количества движения можно записать в следующем виде:

с0*D*w*F*?ф=(p-p0)*F*?ф,

откуда

с0*D*w=p-p0. (2)

С учетом (1) следует, что

w=(1- (с\с0))*D. (3)

Подставляем w из (3) в (2), получим:

Или через удельные объемы:

Далее используем закон сохранения энергии. Изменение полной энергии вещества, равной сумме внутренней и кинетической энергии этого вещества при отсутствии тепловых потерь в ОС, эквивалентно произведенной над веществом работе:

Подставив последнюю формулу D и w, полученные через удельные объемы, получим уравнение ударной адиабаты Гюгонио:

Уравнение ударной адиабаты Гюгонио для идеального газа:

Уравнение устанавливает связь между давлением р и удельным объемом v. График уравнения адиабаты Пуассона (pvk=const) и ударной адиабаты Гюгонио на след рисунке:

Формула для скорости воздушной ударной волны:

Чем больше угол б (он больше при большом давлении), тем больше скорость воздушной ударной волны, т. е. чем сильнее волна, тем выше скорость ударной волны.



1.9 Прямая и отраженная ударная волна. Формула М.А. Садовского

В течение доли секунды c момента взрыва возникает волна сильного сжатия, которая распространяется от огненного шара во все стoроны. Это и есть ударная волна, которая является причиной большого разрушающего действия воздушных взрывов. При достижении поверхности земли ударная волна отражается от неё, подобно тому как отражается звуковая волна, образуя эхо. Отражённая ударная волна способна производить разрушения так же, как и падающая (прямая). На некотором расстоянии от эпицентра взрыва, зависящем главным образом от высоты и мощности взрыва, y поверхности земли (воды) фронты прямой и отражённой ударных волн сливаются и образуется волна Маха (или головная ударная волна), имеющая почти вертикальный фронт. Это явление слияния прямой и отражённой волн называется эффектом Маха. Избыточное давление во фронте волны Маха обычно в два раза больше, чем избыточное давление во фронте падающей ударной волны.

Характер отражения ударной волны от преграды существенно зависит от угла между поверхностями фронта и преграды. Рассмотрим случай отражения прямой плоской ударной волны, распространяющейся в идеальном газе от неразрушимой преграды.

Пусть к стенке подходит прямая плоская ударная волна. Состояние газа у стенки перед фронтом УВ определяется параметрами р0,с0, и скоростью w0, равной 0. Состояние газа за фронтом волны, движущейся со скорость D1, характеризуется значениями р1, с1, w1. После отражения состояния газа за фронтом отраженной волны характеризуется значениями параметров р2, с2, D2, w2=0 (так как стенка неподвижна).

Если падающая волна на стенку стационарна, то и отраженная волна дб стационарна.



1.10 Фугасное и бризантное действие взрывов ВВ

Фугасное действие заключается в поражении продуктами взрыва и образующейся УВ. Оно характеризуется объемом воронки взрыва и избыточным давлением во фронте УВ. Примером фугасного действия является образование воронки при взрыве снаряда в грунте или разрушения, наносимые воздушной ударной волной, возникающей при взрыве в воздухе.

Под бризантным действием понимают способность ВВ к местному разрушительному действию, которое является результатом резкого удара продуктов детонации по окружающим ВВ предметам. Проявлением бризантного эффекта объясняется осколочное действие боеприпасов, бронебойное действие продуктов детонации и другие виды разрушений. Бризантное действие ВВ проявляется только на небольших расстояниях от места взрыва, где давление и плотность энергии продуктов детонации его достаточно велики. С удалением от места взрыва механические эффекты резко снижаются вследствие падения давления, скорости и других параметров взрыва. Максимальный бризантный эффект проявляется при непосредственном контакте предмета с зарядом ВВ. Примером бризантного действия является осколочное действие боеприпасов. В результате взрыва осуществляется дробление массивной стальной или чугунной оболочки боеприпаса на осколки и метание их с большой скоростью во все стороны. Обладая достаточной энергией, осколки способны выводить из строя людей и технику.

1.11 Способы и средства подавления горения. (Охлаждающее, химическое, разбавляющее). Ингибиторы, флегматизаторы

Способы и средства прекращения горения:

· Изоляция горящей поверхности от воздуха или снижение концентрации кислорода до величины, при которой горение невозможно.

· Охлаждение пламени ниже критических температур.

· Интенсивное замедление скорости химических реакций в пламени (ингибирование горения).

· Интенсивное отведение теплоты, выделяющейся в зоне горения.

Принципы подавления горения:

· Охлаждение.

· Доставка к пламени нейтральных веществ: вода, углекислый газ.

· Химическое торможение.

· Изоляция источников горючих веществ.

· Предупреждение пролива и испарения жидкого вещества.

· Применение автоматических средств.

Ингибиторы - вещество, присутствие которого в небольших количествах в среде приводит к предотвращению или замедлению некоторых нежелательных процессов.

Флегматизатор - негорючий газ, введение которого в горючую смесь сужает область воспламенения или полностью устраняет возможность горения. Например, диоксид углерода, азот.



2. Безопасность в чрезвычайных ситуациях

2.1 Техногенные ЧС. Их классификация

Чрезвычайная ситуация - это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которая может повлечь или повлекла за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, а также значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности.

ЧС техногенного характера, которые могут возникнуть в мирное время - это промышленные аварии с выбросом опасных отравляющих химических веществ (ОХВ); пожары и взрывы, аварии на транспорте: железнодорожном, автомобильном, морском и речном, а также в метрополитене.

В зависимости от масштаба, чрезвычайные происшествия (ЧП) делятся на аварии, при которых наблюдаются разрушения технических систем, сооружений, транспортных средств, но нет человеческих жертв, и катастрофы, при которых наблюдается не только разрушение материальных ценностей, но и гибель людей.

Независимо от происхождения катастроф, для характеристики их последствий применяются критерии:

· число погибших во время катастрофы;

· число раненных (погибших от ран, ставших инвалидами);

· индивидуальное и общественное потрясение;

· отдаленные физические и психические последствия;

· экономические последствия;

· материальный ущерб.

Основные причины аварий:

· 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.

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.

ЧС техногенного характера:

-аварии на химически опасных объектах,

- аварии на радиационно-опасных объектах,

- аварии на пожаро-взрывоопасных объектах,

- аварии на гидродинамических объектах,

- аварии на транспорте,

- аварии на коммуникационно-энергетических сетях.

2.2 ЧС природного происхождения. Их классификация

ЧС природного характера - это неблагоприятная обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате опасного природного явления, которое может повлечь за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью, материальные потери и нарушения условий жизнедеятельности населения.

Стихийные бедствия могут возникать как независимо друг от друга, так и во взаимодействии: одно из них может повлечь за собой другое. Некоторые из них часто возникают в результате не всегда разумной деятельности человека (например, лесные и торфяные пожары).

Классификация:

Геофизические опасные явления:

· землетрясения;

· извержение вулканов.

Геологические опасные явления (экзогенные геологические явления):

· оползни;

· сели;

· обвалы, осыпи;

· лавины;

· склоновый смыв;

· просадка лессовых пород;

· просадка (провал) земной поверхности в результате карста;

· абразия, эрозия;

· курумы;

· пыльные бури.

Метеорологические и агрометеорологические опасные явления:

· бури (9-11 баллов);

· ураганы (12-15 баллов);

· смерчи, торнадо;

· шквалы;

· вертикальные вихри;

· крупный град;

· сильный дождь (ливень);

· сильный снегопад;

· сильный гололед;

· сильный мороз;

· сильная метель;

· сильная жара;

· сильный туман;

· засуха;

· суховей;

· заморозки.

Морские гидрологические опасные явления:

· тропические циклоны (тайфуны);

· цунами;

· сильное волнение (5 баллов и более);

· сильное колебание уровня моря;

· сильный тягун в портах;

· ранний ледяной покров и припай;

· напор льдов, интенсивный дрейф льдов;

· непроходимый (труднопроходимый) лед;

· обледенение судов и портовых сооружений;

· отрыв прибрежных льдов.

Гидрологические опасные явления:

· высокие уровни воды (наводнения);

· половодье;

· дождевые паводки;

· заторы и зажоры;

· ветровые нагоны;

· низкие уровни воды;

· ранний ледостав и появление льда на судоходных водоемах и реках.

Гидрогеологические опасные явления:

· низкие уровни грунтовых вод;

· высокие уровни грунтовых вод.

Природные пожары:

· лесные пожары;

· пожары степных и хлебных массивов;

· торфяные пожары;

· подземные пожары горючих ископаемых.

Инфекционная заболеваемость людей:

· единичные случаи экзотических и особо опасных инфекционных заболеваний;

· групповые случаи опасных инфекционных заболеваний;

· эпидемическая вспышка опасных инфекционных заболеваний;

· эпидемия;

· пандемия;

· инфекционные заболевания людей невыявленной этиологии.

Инфекционная заболеваемость сельскохозяйственных животных:

· единичные случаи экзотических и особо опасных инфекционных заболеваний;

· инфекционные заболевания не выявленной этиологии и др.

Поражение сельскохозяйственных растений болезнями и вредителями:

· прогрессирующая эпифитотия;

· панфитотия;

· болезнь сельскохозяйственных растений невыявленной этиологии;

· массовое распространение вредителей растений.

Каждому стихийному бедствию, опасному природному явлению присущи свои особенности, характер поражений, объем и масштабы разрушений, величина бедствий и человеческих потерь. Каждое по-своему накладывает отпечаток на окружающую среду.

Причины стихийных бедствий:

· применение технологий производства и средств жизнеобеспечения, уязвимых для воздействия природных сил;

· воздействие человека на среду, приумножающее ее потенциальные опасности;

· заселение заведомо опасных территорий.



2.3 Аварии и катастрофы техногенного характера- пожары, взрывы, угрозы взрывов, краткая их характеристика

Пожаро-взрывоопасные объекты - предприятия, на которых производиться, хранятся, транспортируются взрывоопасные продукты или продукты, приобретающие при определенных условиях способность к возгоранию.

Причинами возникновения пожаров на промышленных предприятиях чаще всего бывают:

· нарушения, допущенные при проектировании и строительстве зданий и сооружений;

· нарушение правил пожарной безопасности работниками предприятий, неосторожное обращение с огнём;

· нарушение правил пожарной безопасности при проведении огневых и сварочных работ;

· нарушение правил безопасности при эксплуатации электрооборудования и электроустановок;

· эксплуатация неисправного оборудования.

Виды пожаров: отдельный, сплошной, массовый.

Оценка пожарной обстановки заключается в определении:

- устойчивость отдельных элементов и объекта в целом к огневому воздействию;

- возможность возгорания зданий и сооружений и распространения пожаром;

- влияние ПО на работу отдельных элементов и ОЭ в целом;

- способов сил, средств для локализации и ликвидации пожаров.

Пожарная обстановка зависит от:

- степень огнестойкости и этажности зданий,

- категории пожарной опасности производства,

- характера (плотности) застройки,

- метеоусловий.

Взрыв - это происходящее внезапно событие, при котором освобождается большое количество энергии в ограниченном объёме за короткий промежуток времени.

Причинами взрывов на взрывоопасных предприятиях чаще всего бывают:

· разрушения и повреждения производственных емкостей, аппаратуры и трубопроводов;

· отступление от установленного технологического режима (превышение давления и температуры внутри производственной аппаратуры и др.);

· отсутствие постоянного контроля за исправностью производственных аппаратуры и оборудования и своевременностью проведения плановых ремонтных работ.

По горючести вещества делятся на: негорючие, трудногорючие, горючие.

Зоны действия взрыва:

Аварии с выбросом (угрозой взрыва) химически опасных веществ. Краткая характеристика. (ЛЕК №3)

ОХВ - химическое вещество, прямое или опосредственное воздействие на человека может вызвать острое или хроническое заболевания.

АХОВ - опасное химическое вещество, выброс которого при химической аварии приводит к химическому заражению ОС.

ХОО - объект хранения, переработки, использования или транспортировки ОХВ, при аварии на котором может произойти гибель или химическое заражение людей и ОС.

Химическая авария - авария на ХОО, сопровождающаяся проливом или выбросом ОХВ, способная привести к гибели или поражению людей, продовольствия, с/х, ОС.

Показатели потенциальной опасности химических производств:

· Масштабы возможного последствия ХА (ПО1),

· Характер развития возможный ХА (ПО2),

· Степень токсичной опасности ОХВ, используемых на объекте (ПО3),

· Риск, возникающий на объекте (ПО4),

· Пожароопасность объекта (ПО5).

Категория опасности:

ОПО=ПО1+ПО2+ПО3+ПО4+ПО5.

Критерием для определения химической опасности объекта является количество населения, попадающее в зону возможного химического заражения (ЗВХЗ).

Чрезвычайные ситуации на ХОО:

ЧС с химической обстановкой 1 типа:

Причина: разгерметизация (взрыв) емкостей или технологического оборудования, содержащего газообразные ОХВ (под давлением).

Основной поражающий фактор - ингаляционное воздействие.

Масштабы поражения зависит от:

· Количества выброшенного ХОВ,

· Концентрации ядовитого вещества,

· Плотность паров ОАВ,

· Размеров облака,

· Скорости ветра,

· Состояние приземного слоя атмосферы,

· Характера местности,

· Плотности населения.

ЧС с химической обстановкой 2 типа:

Причина: выброс или пролив сжиженных ядовитых газов, летучих токсичных жидкостей с температурой кипения ниже температуры ОС.

Поражающие факторы - ингаляционное воздействие смертельной концентрации первичного облака (кратковременное) и в продолжительном воздействии (часы, сутки) вторичного облака с поражающими концентрациями паров.

ЧС с хим обстановкой 3 типа:

Причина : пролив жидких опасных веществ с температурой кипения близкой к температуре кипения ОС.

Поражающие факторы - ингаляционное воздействие с поражающими концентрациями вторичного облака, которое может распространяться на большие расстояния.

ЧС с хим обстановкой 4 типа:

Причина: пролив жидких опасных химических веществ с температурой кипения выше температуры кипения ОС.

Поражающие факторы - периоральное и резорбтивное воздействие ОХВ на организм при длительном нахождении на зараженной местности.

Особенности ХА:

· Высокая вероятность тяжелых последствий для жизни и здоровья людей, подверженных воздействию ОХВ.

· Способность заблаговременного применения эффективных защитных мер.

· Непредсказуемость экологических последствий.

2.4 Аварии с выбросом (угрозой выброса) химически опасных веществ - краткая их характеристика

При эксплуатации ядерных энергетических установок могут происходить радиационные аварии.

Радиационная авария - нарушение пределов безопасной эксплуатации установки, при котором произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные границы в количествах, превышающих установленные для нормальной эксплуатации значения и требующих прекращения нормальной эксплуатации установки, оборудования, устройства, содержащих ионизирующие излучения.

Особенности:

· высокая дисперсность радиоактивных продуктов позволяет им легко проникать внутрь помещений;

· сравнительно небольшая высота подъема радиоактивного облака приводит к загрязнению населенных пунктов и лесов значительно больше, чем открытой местности;

· при большой продолжительности радиоактивного выброса, когда направление ветра может многократно меняться, возникает вероятность радиоактивного загрязнения местности практически во все стороны от источника аварии.

Основным способом оповещения населения об авариях на радиационно-опасных объектах является передача информации по местной теле" и радиовещательной сети с использованием установленного сигнала: "Внимание всем!" Для привлечения внимания населения включаются электросирены, дублируемые производственными гудками и другими установленными на местах сигнальными средствами.

Радиоактивные вещества имеют ряд специфических особенностей:

· они не имеют запаха, цвета или других внешних признаков, по которым можно было бы их обнаружить;

· обнаружение радиоактивных веществ возможно только с помощью специальных дозиметрических приборов;

· радиоактивные вещества способны вызывать поражения не только при непосредственном соприкосновении с ними, но и на некотором расстоянии (до сотен метров) от источника загрязнения;

· поражающие свойства радиоактивных веществ не могут быть уничтожены ни химически, ни каким-либо другим способом, так как радиоактивный распад не зависит от внешних факторов, а определяется только периодом полураспада данного вещества.

Период полураспада - это время, в течение которого распадается половина всех атомов радиоактивного вещества. Период полураспада различных радиоактивных веществ колеблется в широких пределах - от долей секунды до миллиардов лет.

2.5 Аварии с выбросом (угрозой выброса) радиоактивных веществ - краткая их характеристика

Биолого-социальные ЧС - ситуации, при которых в результате широкого распространения инфекционных заболеваний на определенной территории возникает угроза жизни и здоровью людей.

Характерные признаки БА:

· Длительное время развития,

· Стойкий характер,

· Наличие скрытого периода в проявлении поражений,

· Трудность обнаружения идентиф. возбудителя (токсина).

Зоны БА:

1) Санитарно-эпидемиологическая разведка - проводиться в целях выявления условий, влияющих на санитарно-эпидемиологическое состояние населения и распространения путей возможного заражения населения и распространения инфекционных заболеваний.

2) Биологическая разведка - проводится в целях своевременного обнаружения факта выброса (утечки) биологического агента, в т.ч. идентиф. и определения вида возбудителя (бывает общая и специфическая).

Основные методы санитарной обработки:

· Дезинфекция - обеззараживание - комплекс мероприятий, направленных на уничтожение возбудителей инфекционных заболеваний во внешней среде и прерывания путей передачи угрозы.

· Дезинсекция - уничтожение насекомых и клещей.

· Дератизация - истребление грызунов.

2.6 Аварии с выбросом (угрозой выброса) биологически опасных веществ - краткая их характеристика

Аварии на электроэнергетических системах могут привести к долговременным перерывам электроснабжения потребителей, обширных территорий, нарушению графиков движения общественного электротранспорта, поражению людей электрическим током.

Аварии на электроэнергетических системах делятся на три вида:

- аварии на автономных электростанциях с долговременным перерывом электроснабжения;

- аварии на электроэнергетических сетях с долговременным перерывом электроснабжения потребителей и территорий;

- выход из строя транспортных электрических контактных сетей.

2.7 Аварии на электроэнергетических системах - краткая их характеристика

Аварии на коммунальных системах жизнеобеспечения населения - электроэнергетических, канализационных системах, водопроводных и тепловых сетях редко сопровождаются гибелью людей, однако они создают существенные трудности жизнедеятельности, особенно в холодное время года.

Аварии на электроэнергетических системах могут привести к долговременным перерывам электроснабжения потребителей, обширных территорий, нарушению графиков движения общественного электротранспорта, поражению людей электрическим током.

2.8 Аварии на коммунальных системах жизнеобеспечения - краткая их характеристика

Аварии на канализационных системах способствуют массовому выбросу загрязняющих веществ и ухудшению санитарно-эпидемиологической обстановки.

Аварии в системах водоснабжения нарушают обеспечение населения водой или делают воду непригодной для питья.

Аварии на тепловых сетях в зимнее время года приводят к невозможности проживания населения в не отапливаемых помещениях и его вынужденной эвакуации.

2.9 Определение радиационно опасного объекта. Какие объекты относятся к радиационно опасным. Особенности радиоактивного загрязнения при авариях на РОО

Радиационная авария - нарушение пределов безопасной эксплуатации установки, при котором произошел выход радиоактивных продуктов или ионизирующего излучения за предусмотренные границы в количествах, превышающих установленные для нормальной эксплуатации значения и требующих прекращения нормальной эксплуатации установки, оборудования, устройства, содержащих ионизирующие излучения.

Радиоактивное загрязнение при аварии на предприятии(объекте) ядерной энергетики имеет несколько особенностей:

* радиоактивные продукты (пыль, аэрозоли) легко проникают внутрь помещений;

* сравнительно небольшая высота подъема радиоактивного облака приводит к загрязнению населенных пунктов и лесов значительно больше, чем открытой местности;

* при большой продолжительности радиоактивного выброса, когда направление ветра может многократно меняться, возникает вероятность радиоактивного загрязнения местности практически во все стороны от источника аварии.

2.10 Дать определение опасного химического вещества (ОХВ) и аварийно химически опасного вещества (АХОВ). Порядок хранения и транспортировки АХОВ. Какие объекты относятся к химически опасным(ХОО)

ОХВ - химическое вещество, прямое или опосредственное воздействие на человека может вызвать острое или хроническое заболевания.

АХОВ - опасное химическое вещество, выброс которого при химической аварии приводит к химическому заражению ОС.

ХОО - объект хранения, переработки, использования или транспортировки ОХВ, при аварии на котором может произойти гибель или химическое заражение людей и ОС.

На предприятиях химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической, пищевой, мясомолочной, текстильной, бумажной и ряда других отраслей промышленности АХОВ являются исходным материалами и конечной продукцией либо побочным продуктом.

Запасы АХОВ хранятся в резервуарах базовых и расходных складов, содержатся в технологических линиях, транспортных средствах (в продуктопроводах, железнодорожных цистернах, контейнерах, баллонах, танкерах). В ВВС компоненты ракетного топлива хранятся в резервуарах на складах; транспортируются в железнодорожных цистернах и автозаправщиками.

Контейнеры и баллоны применяются для транспортировки АХОВ практически всеми видами транспорта.

По агрегатному состоянию в принятых условиях производства, хранения и транспортировки АХОВ делятся на сжатые газы, сжиженные газы, жидкости и твердые вещества.

Для хранения АХОВ используются герметичные стальные (для КРТ из сплавов алюминия) резервуары цилиндрической или шаровой формы. Основной способ хранения наземный.

При разгерметизации резервуаров (технологических линий), содержащих сжиженные газы (аммиак, хлор и др.) или перегретые летучие жидкости с температурой кипения ниже температуры окружающей среды (окись этилена, фосген, окислы азота, сернистый ангидрид, синильная кислота и др.) под давлением собственных паров, часть вещества мгновенно испаряется, образуя первичное облако АХОВ, а часть выливается в обвалование или образует "лужу" на местности и постепенно испаряется за счет тепла окружающей среды, создавая вторичное облако паров.

В начальный момент аварии помимо паров сжиженных газов выбрасывается оседающий грубодисперсный аэрозоль. При этом образуется тяжёлое облако.

Границы облака отчетливо видны первые 2-3 минуты, так как оно имеет большую оптическую плотность. Авария с выбросом сжиженного газа, находящегося под давлением, характеризуется ингаляционным поражающим воздействием: кратковременно первичным облаком АХОВ с высокой (вплоть до смертельной) концентрацией паров и более продолжительное время вторичным облаком с опасными поражающими концентрациями паров. В зависимости от типа и количества АХОВ, а также метеоусловий время испарения может составлять от десятков минут до нескольких суток. Наиболее опасным периодом аварии являются первые 10 минут, когда испарение АХОВ происходит весьма интенсивно. Кроме того, пролитый продукт может заражать грунт и воду.

В случае разрушения оболочки изотермического хранилища сжиженных газов или хранилища жидких АХОВ с температурой кипения ниже или близкой к температуре окружающей среды вещество проливается в поддон (обвалование) или на подстилающую поверхность. При разрушении изотермического хранилища образование первичного облака АХОВ не характерно.

В результате аварийного выброса (пролива) значительного количества низко летучего АХОВ (жидкого с температурой кипения, значительно выше температуры окружающей среды, или твердого) может произойти заражение местности (грунта, воды) с опасными последствиями для живых организмов и растительности. Высококипящие жидкости имеют малую скорость испарения, скорость испарения жидкости зависит в основном от скорости ветра и площади розлива. Поэтому при разрушении резервуаров с высококипящими АХОВ первичное облако не образуется, а во вторичном облаке (кроме гептила) не создаются поражающие концентрации паров.

2.11 Огнестойкость материалов и конструкций. Защитные мероприятия на пожароопасных объектах. Принципы, методы и средства пожаротушения

Все строительные материалы и конструкции из них делятся:

· Несгораемые - материалы, которые под действием огня или высокой температуры не воспламеняются, не обугливаются, не тлеют.

· Трудносгораемые - материалы, которые под действием огня или высокой температуры с трудом обугливаются, тлеют или обугливаются и продолжают гореть при наличии источника горения.

· Сгораемые - материалы, которые под действием огня или высокой температуры воспламеняются, горят и тлеют после удаления источника огня.

...