Надзвичайна ситуація (НС) - це стан або обстановка в певній території, що склався в результаті аварії, катастрофи, небезпечного явища, стихійного чи іншого лиха, які можуть спричинити або вже спричинили за собою людські жертви, шкоду здоров'ю людей або навколишньому природному середовищу, значні матеріальні втрати, порушення умов нормальної життєдіяльності людини.
У більшості випадків техногенні аварії пов'язані з неконтрольованим, мимовільним виходом в навколишній простір речовини або енергії. Мимовільне вивільнення енергії призводить до промислових вибухів, а речовини - до вибухів, пожеж і хімічного забруднення навколишнього середовища.
Існують різні класифікації надзвичайних ситуацій. Найбільш часто за підставу класифікації вибирають характер виникнення (генезис) надзвичайної ситуації. За природою (сфері) виникнення все НС умовно можна розділити на наступні великі групи:
У цій роботі ми розглянемо лише невелику групу, яка відноситься до техногенних НС.
Вибух. Класифікація вибухів.
Взрив- процес швидкого некерованого фізичного або хімічного перетворення системи, що супроводжується переходом її потенційної енергії в механічну роботу. Механічна робота, що здійснюються під час вибуху, обумовлена швидким розширенням газів або парів незалежно від того, чи існували вони до вибуху або утворилися під час вибуху. В основі вибухового процесу, можуть лежати як фізичні (руйнування судини зі стисненим газом або з перегрітої рідиною), так і хімічні перетворення (детонація конденсованого вибухової речовини, швидке згоряння газової хмари). Найсуттєвішою ознакою вибуху є різкий стрибок тиску в середовищі, який зумовлює утворення ударної хвилі, що розповсюджується на деяку відстань від місця вибуху.
При хімічних вибухах вибухові речовини можуть бути твердими, рідкими, газоподібними, а також аерозависі горючих речовин (рідких і твердих) в окислювальному середовищі (часто в повітрі). Тверді і рідкі вибухові речовини в більшості випадків відносяться до класу конденсованих вибухових речовин (ВВ). При ініціюванні вибуху в цих речовинах з величезною швидкістю протікають екзотермічні окислювально-відновні реакції або реакції термічного розкладання з виділенням теплової енергії. Газоподібні вибухові речовини являють собою гомогенні суміші горючих газів (парів) з газоподібними окислювачами - повітрям, киснем, хлором і ін. Вибухонебезпечні аерозависі складаються з дрібнодисперсних частинок горючих рідин (туманів) або твердих речовин (пилу) в окислювальному середовищі, найчастіше в повітрі.
Фізичний вибух найчастіше пов'язаний з неконтрольованим вивільненням потенційної енергії стиснутих газів з замкнутих обсягів машин і апаратів. Сила вибуху стисненого або зниженого газу залежить від внутрішнього тиску, а руйнування викликаються ударною хвилею від газу, що розширюється (пара) і осколками розірвався резервуара.
Параметрами, що визначають потужність вибуху, є енергія вибуху і швидкість її виділення. Енергія вибуху визначається фізико-хімічними перетвореннями, що відбуваються при різних типах вибухів. Для парогазових середовищ енергію вибуху визначають по теплоті згоряння горючих речовин в с суміші з повітрям; конденсованих ВВ- по теплоті, що виділяється при детонації (реакції розкладання); при фізичних вибухах систем із стисненими газами і перегрітими жідкостямі- по енергії адіабатичного розширення парогазових середовищ і перегріву рідини.
У виробничих умовах можливі наступні основні види вибухів: вільний повітряний, наземний, вибух в безпосередній близькості від об'єкту, а також вибух всередині об'єкта (виробничої споруди).
При повітряному вибуху ударна сферична хвиля досягає земної поверхні і відбивається від неї. На деякій відстані від епіцентру вибуху (проекції центру вибуху на земну поверхню) фронт відбитої хвилі зливається з фронтом падаючої, внаслідок чого утворюється так звана головний хвиля, вертикальним фронтом, що розповсюджується від епіцентру уздовж земної поверхні.
Характер повітряної ударної хвилі при наземної вибуху (за межами воронки) відповідає дальній зоні повітряного вибуху. Таким чином, як при повітряному, так і при наземному вибухах зазвичай розглядають повітряну ударну хвилю, що поширюється від епіцентру з вертикальним фронтом. При підході ударної хвилі до перешкоді вона відбивається і відбувається гальмування мас рухомого повітря, що призводить до підвищення надлишкового тиску в 2 ... 8 разів.
Після початкового взаємодії з перешкодою (перешкодою) ударна хвиля починає його обтікати і під дію тиску вже потрапляють бічні і тильні поверхні перепони. Вона ніби постійно перебуває в стислому стані з усіх боків, проте найбільший тиск виявляється на фронтальну частину перешкоди.
Енергетичний еквівалент вибуху тротилу W = E / 4520 кг, де Е повна енергія вибуху.
3); Vс - вільний об'єм приміщення, м 3; K = kB t + 1-коефіцієнт, що враховує наявність в приміщенні аварійної вентиляції (kB -кратность повітря обміну в приміщенні, з -1; t-час надходження вибухонебезпечних речовин в приміщенні, з).
Вибухи систем підвищеного тиску супроводжуються розльотом осколків. На повідомлення осколках кінетичної енергії витрачається до 60% енергії розширення газів, а 40% - на формуванні ударної хвилі. При вибухах велика частина осколків (до 80%) розлітається на відстань 200 м, менша (20%) на відстані до 1000 м, окремі осколки можуть розлітатися на відстані до 3 км. Напрямки розльоту осколків для циліндричних судин зі зниженими газами характеризуються схемою, представленої на рис 9.4. за безпечну відстань для людей можна приймати величину, що перевищує 1000 м.
Великі газові хмари можуть утворюватися при витоках або раптовому руйнуванні герметичних ємностей, трубопроводах і т.д. Процес вибуху або горіння таких газових хмар має ряд специфічних особливостей. Утворені в атмосфері газові хмари найчастіше мають сигарообразную форму, витягнуту по напрямку вітру. Ініціатори горіння або вибуху в цих випадках носять найчастіше випадковий характер. Причому займання не завжди супроводжується вибухом.
При поганому перемішуванні газоподібних речовин з атмосферним повітрям вибуху взагалі не спостерігається. В цьому випадку під час займання газо - або пароповітряної суміші від місця ініціювання буде поширюватися «хвиля горіння». Так як поширення полум'я відбувається з порівняно низькою швидкістю, то в хвилі горіння тиск не підвищується. У такому процесі спостерігається тільки розширення продуктів горіння за рахунок їх нагрівання в зоні полум'я. Повільний режим горіння хмари з зовнішньої поверхні з великим виділенням променевої енергії може привести до утворення безлічі вогнищ пожежі на промисловому об'єкті.
При оцінці руйнівної дії вибуху газового хмари у відкритому просторі визначальним буде швидкісний напір у фронті полум'я. Для полум'я граничних вуглеводів швидкісний напір у відкритому просторі може досягати 26кПа.
Надзвичайна ситуація (НС) - це стан або обстановка на певній території, що склався в результаті катастрофи або стихійного лиха і призвели до людських жертв, значних збитків здоров'ю людей або навколишньому природному середовищу.
За масштабами наслідків їх ділять на локальні, місцеві, територіальні, регіональні, федеральні і транскордонні.
За структурою розвитку НС мають наступні основні фази: накопичення відхилень, ініціюючого події, активного розвитку, дії залишкових і вторинних вражаючих факторів, активної ліквідації наслідків.
Державна система попередження і ліквідації НС (РСЧС) має наступні структурні рівні: федеральний, міжрегіональний, регіональний, муніципальний і об'єктовий.
Основними напрямками діяльності РСЧС є профілактика та попередження НС (як основне і здатне знизити збиток від НС), аварійно-рятувальні роботи та ліквідація наслідків НС.
Система градації станів загрози НС, прийнята в РСЧС, вимагає більшої диференціації і введення додаткових рівнів загроз.