Боротьба з лісовими та торф’яними пожежами
СОДЕРЖАНИЕ: Характер поширення горіння при лісових та торфяних пожежах. Методи боротьби, гасіння пожеж. Захист населення від наслідків надзвичайних ситуацій. Прогнозування та оцінка радіаційної обстановки після аварії на АЕС з викидом радіонуклідів в атмосферу.Міністерство освіти і науки України
Національний університет харчових технологій
Кафедра охорони праці та цивільної оборони
Контрольна робота
з дисципліни: “Цивільна оборона”
Боротьба з лісовими та торф’яними пожежами
Виконав:
студент 6 курсу
(з.ф.н.) спеціальність МЗЕД
Корнілішин Олексій
Перевірив:
Викладач
Заєць Віра Анатоліївна
Київ – 2009
Зміст
Боротьба з лісовими та торф’яними пожежами
Розрахункова робота № 1
Розрахункова робота № 2
Список використаної літератури
Боротьба із лісовими та торф’яними пожежами
Процес горіння може відбуватися тільки при наявності й певному співвідношенні трьох елементів: вільного кисню, горючого матеріалу й джерела тепла. Оскільки кисень присутній повсюдно в атмосферному повітрі, а горючі матеріали у вигляді всіляких органічних сполук у природі поширені досить широко, те не частиною, що дістає, для горіння можуть служити тільки джерела тепла. Тепло необхідно для підготовки горючого матеріалу до горіння, тобто для його висушування й нагрівання до температури горіння. Джерелом тепла в процесі горіння служить звичайно сама зона, де протікає реакція. Якщо теплом, що виділитися при згорянні якоюсь порцією пального буде підготовлена до горіння точно така ж нова порція пального, то зона горіння залишається стабільної. Якщо ж кожна знову підготовлена порція пального більше колишньої, то розміри зони горіння зростають. Саме таке явище спостерігається при пожежах.
Первинним джерелом тепла для виникнення в лісі пожежі найчастіше буває відкритий вогонь, що виникає з вини людини, а також вогонь, що виникає при розрядах блискавок.
Пожежі - стихійне поширення горіння, що проявляється в нищівній дії вогню, що вийшов з-під контролю людини. Виникають пожежі, як правило, при порушенні мер пожежної безпеки, у результаті розрядів блискавки, самозаймання й інших причин.
Лісова пожежа – стихійне (некероване) горіння, що поширилося на лісову площу, оточену непалаючою територією. У лісову площу, по якій поширюється пожежа, входять і відкриті лісові простори. До однієї пожежі ставиться вся пройдена вогнем площа, оточена непалаючої в цей момент територією.
Коли по лісовій площі поширюється кероване горіння, що виникло з волі людини для досягнення певних господарських цілей, причому горіння має задану силу й не виходить за межі наміченої ділянки, то таке горіння йменується вже не пожежею, а цільовим палом.
Найбільш інтенсивне горіння при лісовій пожежі відбувається на його крайці, у те час як усередині пройденої вогнем площі, на пожарище, звичайно лише догоряють окремі пні, дупласті дерева й. т. п. Та частина крайки, що просувається найбільше швидко й горить найбільше сильно, називається фронтом пожежі, а протилежна – з найменшою швидкістю – його тилом. Частини крайки між тилом пожежі і його фронтом – це фланги пожежі – лівий і правий. На рівнині фронт пожежі завжди рухається по вітрі, а тил - проти вітру. У горах фронтальною крайкою буде та, котра піднімається нагору по схилі.
По характері поширення горіння лісові пожежі діляться на чотири групи.
По-перше, низові пожежі. При таких пожежах горіння поширюється по нижніх ярусах рослинності лісового біогеоценозу й насамперед по живому надґрунтовому покриві із включеному в нього опадом з відмерлих галузей, хвої, листів. Низові пожежі підрозділяють на надґрунтові, подлесокустарниковые й валежниковые пожежі.
По-друге, верхівкові пожежі. При них полумяне горіння поширюється не тільки по надґрунтовому покриві, але й по полозі древостою. Серед верхівкових пожеж розрізняють повальні, коли горять одночасно всі яруси лісу; і верхові, коли горіння по кронах на короткий час, як би стрибком, виривається нагору, випереджаючи фронт низової пожежі.
По-третє, ґрунтові пожежі, коли безвогняні горіння поширюється в шарі підстилки або торфу. Ґрунтові пожежі залежно від горючого матеріалу діляться на підстилкові, дернові й торфяні. Торфяні пожежі у свою чергу підрозділяються на одноосередкові й багатоосередкові. Одноосередкові пожежі виникають в основному від багаття або удару блискавки, а багатоосередкові - у результаті проходження через заболочену ділянку низової пожежі.
По-четверте, плямисті пожежі. Найстрашніші із всіх видів пожеж. Поширення горіння відбувається не тільки по надґрунтовому покриві, пологу древостою й чагарників, але й по повітрю, за рахунок розкидання перед крайкою пожежі палаючих часток, від них виникають плями нових загорянь, які потім швидко зєднуються один з одним, утворюючи велику палаючу площу.
По статистиці більше число пожеж доводиться на частку низових. Серед низових пожеж розрізняють слабкі, з висотою полумя до 0,5 метра; середні, висота полумя яких коливається в межах 0,5 - 1,5 метра й сильні, з висотою полумя 1,5 метра й вище. По характері поширення низові пожежі розділяються, крім того, на швидкі й стійкі. При швидких весняних пожежах згоряє лише верхня, більше суха частина надґрунтового покриву, а при стійких, звичайно в другій половині літа, покрив нерідко прогоряє до ґрунту. Горіння при стійких пожежах триває довше, супроводжуючись тлінням, але тривалість горіння в цьому випадку пояснюється не зменшенням швидкості просування крайки пожежі, а збільшенням її ширини.
Поводження вогню в лісі залежить від багатьох факторів і насамперед від характеру самого лісу. У сухих соснових лісах з покривом з лишайників і зелених мохів вогонь поширюється швидко й суцільним фронтом. Ніж вологіше ґрунт і чим більше в живому надґрунтовому покриві слабкогорючих видів, тим поширення вогню відбувається повільніше, причому вогонь поширюється не суцільно, а головним чином по сухих місцях. А в деяких типах лісу, наприклад у травяних, у період вегетації трав, і в потужних сосниках і ялинниках вогонь поширюється дуже слабко або не поширюється зовсім.
У розріджених лісах низової пожежа зявляється сильніше, а верхівковий, навпаки слабкіше. Під впливом вітру швидкість поширення вогню збільшується в багато разів. Аналогічне посилення швидкості поширення вогню спостерігається й при русі його нагору по схилі. Посиленню пожежі сприяють також забрудненню лісової площі й наявність на ній густого хвойного підлітка й підліска.
При будь-якій пожежі, навіть повальному, органічна маса насаджень згоряє далеко не повністю, а при деяких з них, наприклад швидкому низовому частково зберігається навіть живий надґрунтовий покрив. Ступінь вигоряння лісу визначається як видом пожежі, так і його силою.
Дуже важливим горючим матеріалом у лісі є лісова підстилка. Вологість підстилки звичайно буває високої, але при настанні посушливої погоди в другій половині літа підстилка ставати пожежонебезпечною. Лісова підстилка найчастіше горить без полумя. Тління по ній поширюється дуже повільно й зберігається на пожарище протягом декількох днів.
При верхівкових пожежах у дерев частково або повністю обгоряють крони. Але самі дерева залишаються цілими.
Чим довша фронтальна крайка й чим сильніше горіння на ній, тим сутужніше затримати вогонь якою-небудь перешкодою. Під пологом лісу фронтальна крайка слабкої низової пожежі затримується звичайно перешкодою шириною 2 - 3 метри (дорога, струмок, випалена смуга). У випадку пожежі середньої сили ширина перешкоди повинна бути більше - 5 - 6 метрів, а при сильній пожежі не менш 10 метрів.
На відкритих лісових просторах здатність пожежі переборювати перешкоди зростає багаторазово. Вітер легко перекидає окремі палаючі частки через ріки, болота на відстань 200 - 300 і більше метрів, коли вітер стихає, здатність пожежі до подолання перешкод на відкритих ділянках стає такий же, як і в лісі. Середня швидкість верхівкової пожежі не набагато перевищує швидкість низового. Плямисті пожежі, в окремі моменти, можуть поширюватися зі швидкістю 10 - 20 і навіть 50 кілометрів у годину. Коли, немає сильного вітру, і пожежа не піднімається по крутому схилі, швидкість пожежі не перевищує швидкості пішохода. Після заходу Сонця сила вітру звичайно знижується й швидкість пожежі зменшується.
Із всіх видів пожеж найменшу швидкість мають ґрунтові (торфяні). На їхню швидкість не впливають ні вітер, ні добові зміни погоди.
Швидкість просування крайки в інших видів пожеж - низів, верхівкових і плямистих - виміряється сотнями метрів і кілометрами за добу. Вона майже цілком визначається умовами погоди, насамперед ступенем посухи й силою вітру (у горах додається ще й крутість схилу). У густому лісі швидкість низової пожежі рідко перевищує 500 метрів у годину, зате на відкритих просторах вона досягає 2 - 3 кілометрів у годину.
Торф (від німецького слова Torf, що значить та ж саме) - це горюча корисна копалина, використовується як паливо, добриво, теплоізоляційний матеріал і ін.
Торф утвориться зі скупчень залишків рослин, що підлягли неповному розкладанню в умовах боліт. Містить 50-60% вуглецю. Теплота згоряння (максимальна) 24 МДж/кг. Світові запаси становлять торфу порядку 500 мільярдів тонн, з них більше 186 мільярдів тонн, по оцінках фахівців, перебувають на території Росії
Торф придбав сумну популярність у звязку з підземними пожежами, відомими людству протягом тисячоріч. Такі пожежі практично не піддаються гасінню й становлять величезну небезпеку.
Торфяні пожежі найчастіше бувають у місцях видобутку торфу, виникають звичайно через неправильне поводження з вогнем, від розрядів блискавки або самозаймання. Торф схильний до самозаймання, воно може відбуватися при температурі вище 50 градусів (у літню жару поверхня ґрунту в середній смузі може нагріватися до 52 – 54 градусів)
Крім того, досить часто ґрунтові торфяні пожежі є розвитком низової лісової пожежі. У шар торфу в цих випадках вогонь заглиблюється в стовбурів дерев. Горіння відбувається повільно, безвогняно. Підгоряють коріння дерев, які падають, утворюючи завали. Торф горить повільно на всю глибину його залягання. Торф може горіти у всіх напрямках незалежно від напрямку й сили вітру, а під ґрунтовим обрієм він горить і під час помірного дощу й снігопаду.
Методи боротьби з лісовими й торфяними пожежами
Ліквідація пожежі складається із зупинки пожежі, його локалізації, догашування й охорона. Ліквідацію масових лісових і торфяних пожеж найчастіше ускладнюють важкоприступність районів гасіння й далекість їх від джерел водопостачання, нераціональність, а часом і неможливість залучення автотранспорту для доставки води. У той же час для здійснення протипожежних заходів потреба в ній може досягати декількох тисяч тонн у добу.
Успіх боротьби з лісовими й торфяними пожежами багато в чому залежить від їхнього своєчасного виявлення й швидкого вживання заходів по їхньому обмеженню й ліквідації.
У цей час найпоширенішими способами гасіння лісових пожеж є захлещування крайки, гасіння ґрунтом, водою, хімікатами, а також видалення горючих матеріалів за допомогою віджигу, вибуху або механічних засобів.
При невеликій пожежі варто приступитися до його гасіння.
Найпоширеніший і простій спосіб гасіння пожежі - захлещування вогню на крайці. Для захлещування найчастіше використовуються зелені галузі й молоді деревця (краще хвойних порід). При захлещуванні вогонь саме захльостують, тобто бють по палаючій крайці різкими, ковзними ударами, намагаючись не тільки збивати полумя, але одночасно й змітати вугілля на вигорілу площу. Цей спосіб при слабких низових пожежах виявляється досить ефективним.
Наступний за значенням спосіб - гасіння ґрунтом, тому що ґрунт у лісі завжди під рукою. За допомогою лопат, на легких піщаних ґрунтах, можна гасити низову пожежу навіть середньої сили. Потрапляючи на крайку пожежі, ґрунт не тільки збиває полумя, але й припиняє горіння, прохолоджуючи горючі матеріали й лишаю їхнього доступу кисню. Саме такий спосіб гасіння найчастіше вирішує результат двобою з вогнем.
Гасіння водою це спосіб, що використовує проти пожеж сама природа: всі спалахи великих пожеж завершуються заливними дощами. Вода є прекрасним вогнегасним засобом, але на відміну від ґрунту її доводиться доставляти, і часом здалеку. Воду подають по шлангах, привозять в автоцистернах, скидають із вертольотів і літаків.
Лісові горючі матеріали, особливо підстилка й торф, коли сильно висохнуть, погано змочуються водою. Звідси один зі шляхів економії води - підвищення її властивостей. Із цією метою у воду додаються різні хімікати. Замінити хімікатами при гасінні пожежі воду повністю неможливо. Хімікати легко гасять полумя в зоні горіння, але вони не в змозі згасити вугілля. Питома теплоємність вугіль дуже велика й краща речовина для їхнього охолодження - вода. Правда, трапляються пожежі, при яких вугілля практично не утворяться - швидкі низові. Але крайка в них легко захльостується, і витрачати на її погашення хімікати просто не має змісту. У використанні хімікатів можна піти й по іншому шляху: зовсім не гасити полумя й вугілля, а обробляти тільки горючі матеріали перед крайкою пожежі, роблячи їх не горючими. Але для одержання високого ефекту хімікат повинен бути розподілений по поверхні рівномірно. Зробити це можна, лише змішавши хімікат з яким-небудь наповнювачем, наприклад з водою. Але воду, якщо вона їсти можна використовувати й без хімікатів. До того ж різного роду хімікати дуже дорогі.
Існують і інші способи гасіння пожеж - шляхом видалення або знищення горючого лісового покриву. Для мінералізації ґрунту у видаленні його від фронту пожежі або як профілактична міра широко застосовуються тракторні плуги.
Застосовується також і віджиг. Віджиг - це операція по випалюванню надґрунтового покриву з метою зупинки або запобігання пожежі. Його роблять від опорної лінії у вигляді вузької (40 сантиметрів) мінералізованої смужки, тропи, дороги, струмка. Смугу, що прилягає до опорної лінії з боку пожежі, очищають від мотлоху. Віджиг починають завчасно, не чекаючи підходу пожежі, при цьому намагаються, щоб горіння було слабким і не в якому випадку не переходило в крони.
Торфяні пожежі охоплюють більші площі й важко піддаються гасінню, особливо більших пожеж, коли горить шар торфу значної товщини. Головним способом гасіння підземної торфяної пожежі є обкопування палаючої території торфу огороджувальними канавами. Канави копають шириною 0,7- 1,0 м і глибиною до мінерального ґрунту або ґрунтових вод. При проведенні грабарств широко використовується спеціальна техніка: канавокопачі, екскаватори, бульдозери, грейдери, інші машини, придатні для цієї роботи. Обкопування починається з боку обєктів і населених пунктів, які можуть зайнятися від палаючого торфу. Саму пожежу гасять шляхом перекопування палаючого торфу й заливання його дуже більшою кількістю води, оскільки торф майже не намокає. Для гасіння палаючих штабелів, караванів торфу, а також гасіння підземних торфяних пожеж використовується вода у вигляді потужних струменів. Водою заливають місця горіння торфу під землею й на поверхні землі.
Всі прийоми й методи боротьби з лісовими пожежами діляться на активні й пасивні. Активні методи обовязково передбачають активний вплив на крайку пожежі, як безпосереднє, так і непряме. Безпосереднє гасіння доцільно лише тоді, коли по близькості є досить води або горіння на крайці таке слабке, що його можна захльостати або закидати ґрунтом. У всіх інших випадках переважніше непряме гасіння - віджиг.
Велике значення для зменшення наслідків стихійних лих має своєчасне оповіщення про їх населення, що дозволить вжити необхідних заходів по захисту людей і матеріальних цінностей. Залежно від характеру стихійного лиха й умов його виникнення, населення сповіщається про нього штабом ГО по всіх можливих каналах звязку - радіомовленню, телебаченню й за допомогою звукових сигналів.
Сигнал про виникнення пожежі в лісовому масиві або на торфовищах передається встановленим порядком:
- з літаків, що патрулюють (вертольотів) авіаційно-пожежної охорони - пожежно-хімічним станціям лісгоспів;
- черговим з пожежно-спостережливої вишки (лісником, пожежним сторожем) - у службу державної лісової охорони або на відповідне лісогосподарське підприємство. Одержавши сигнал, служба лісової охорони й лісгоспи організують гасіння пожежі й оповіщення населення про пожежу по радіо, телефону або звуковим сигналам.
Тактика гасіння пожеж залежить від величини пожежі й інтенсивності горіння фронтальній крайці. Існує наступна класифікація пожежі:
Клас
А (загоряння)....................................................................менш 0,2 га.
Б (мала пожежа)...............................................................0,2 - 2,0 га.
В (невелика пожежа)........................................................2,1 - 20 га.
Г (середня пожежа)..............................................................21 - 200 га.
Д (велика пожежа)............................................................201 - 2000 га.
Е (катастрофічна пожежа)...........................................більше 2000 га.
Згасити пожежу класу А не вимагає особливих прийомів. Зате пожежі класу Б, В, Г и інші вимагають певної тактики. У процесі гасіння пожежі виділяється 4 послідовні операції: зупинка пожежі, його локалізація, сторожіння й догашення.
Торфовища й торфорозробки горіли на більших площах, при цьому минулому відзначена значна кількість дрібних вогнищ і зон суцільного горіння в шарах до глибини 2 м, а також загоряння караванів товарного торфу. В окремих районах зафіксовані верхівкові й низові лісові пожежі.
Просторовий розмах зони нещастя, важкоприступність вогнищ пожеж, далекість їх від джерел води, недолік сил і засобів не дозволили ефективно боротися з вогнем традиційними способами. Військові частини, що діяли в районах лісових пожеж, і формування цивільної оборони за допомогою техніки (бульдозерів, шляхопрокладальників) і вибухових пристроїв в окремих випадках лише локалізували загоряння. У цих умовах було ухвалене рішення про залучення до гасіння пожеж трубопровідних військ Міноборони, головне завдання яких полягала в тому, щоб у найкоротший термін розгорнути лінії трубопроводу й вести перекачування води до вогнищ горіння з максимально можливою подачею.
Трубопровідні частини оснащені комплектами ПМТ (див. таблицю) з умовними діаметрами труб 100 і 150 мм, призначених для транспортування світлих нафтопродуктів (при необхідності - нафти й води) у польових умовах на більші відстані.
Кожний комплект являє собою інженерно-технічний комплекс, що складається із труб, засобів перекачування й іншого встаткування, за допомогою якого можна розгорнути магістральну лінію або необхідну кількість локальних ліній сумарною довжиною до 150 км. Для ПМТ характерні висока швидкість монтажу й використання в будь-яких географічних умовах. Збірно-розбірна конструкція польових трубопроводів дозволяє оперативно переміщати комплекти ПМТ (повністю або вроздріб) всіма видами транспорту, швидко розгортати їх на обраних напрямках, вести перекачування води до виконання завдання й демонтувати. При цьому темп розгортання ліній трубопроводу залежить від кількості персоналу й транспортних засобів. Для оперативних розрахунків прийнято вважати, що команда з десяти чоловік за 1 год монтує 1 км трубопроводу діаметром 150 мм або 1, 2 км діаметром 100 мм.
У всіх випадках залучення трубопровідних частин для подачі води в райони масових пожеж вони успішно справлялися з поставленими завданнями. У процесі їхнього виконання були відпрацьовані ефективні прийоми й способи подачі води з максимально можливою продуктивністю.
Особлива увага приділялася розвідці й готовності трубопровідних частин до оперативного реагування. Щодня з вертольотів велася повітряна розвідка з метою точного визначення координат вогнищ пожеж, їхнього характеру, наявності вододжерел, вивчення місцевості і її доступності для автотранспорту. На командних пунктах частин перебували резерви особового складу, автотранспорт, запас труб (15-20 км) і встаткування, завантаженого на автомобілі, готові до транспортування засобу перекачування, ремонтні майстерні й засоби звязку. Наявність резерву й постійна актуалізація відомостей дозволяли оперативно реагувати на зміни обстановки, найбільше раціонально використовувати сили й засоби.
Для забезпечення максимального напору води передбачався ряд мір. Підпірні станції, що мали на вході й виході насосів по двох рукава, установлювалися на пологих берегах якнайближче до зрізу води. Головні насосні станції, до складу яких входили пересувні насосні установки ШТОВХНУ-100/200М, розгортали на мінімальному видаленні від підпірних станцій (12-24 м). При перекачуванні води на відносно короткі відстані (до 10 км) робочі колеса насосів зєднували паралельно.
Специфіка пожеж полягала в тім, що безліч вогнищ різної інтенсивності горіння поширювалося на великих територіях. До кожного вогнища необхідно було простягнути одну або кілька ліній трубопроводу й подати по них воду, тому трубопровідним частинам і підрозділам доводилося розгортати й експлуатувати велика кількість далеко розташованих друг від друга автономних ліній. Основним завданням виконуваних при цьому робіт був оптимальний розподіл сил і засобів для одночасного розгортання нових ліній трубопроводу, подачі води у вогнища пожеж по декількох існуючих лініях, демонтажу трубопроводу й вивозу труб тих ліній, потреба в яких відпала.
Розподіл сил і засобів залежало від ефективності гасіння пожеж. На першій стадії головні зусилля були спрямовані на уведення в лад нових ліній трубопроводу. З моменту уведення в експлуатацію 13 серпня 1972 р. перших девяти ліній ПМТ число їх постійно збільшувалося. За станом на 28 серпня використовувалася максимальна кількість ліній (41), по яких щодоби подавалося 87, 8 тис. т води. У міру придушення вогнищ вогню потреба в лініях зменшувалася. Основний зміст робіт на цій стадії - подача води по що залишилися й демонтаж ліній, що звільнилися.
Слід зазначити, що як цільова функція оптимізації використовувався критерій максимальної площі погашеної пожежі за мінімальний час, У свою чергу, площу погашеної пожежі безпосередньо повязана з подачею води по трубопроводу. У середньому щодоби по розгорнутих лініях трубопроводу перекачувалося близько 50 тис, т води. Для доставки такої кількості води автоцистернам треба було б щодоби робити 10 тис. рейсів вантажопідйомністю 5 т. Переваги подачі води в райони масових пожеж по трубопроводу звязані також і з тим, що водні джерела були значно вилучені від вогнищ горіння, через що автотранспорт (авторозливні станції АРС-12Д хімічних військ і пожежні цистерни) виявився малоефективним.
Усього за серпень-вересень 1972 г. трубопровідні частини розгорнули 188 ліній загальною довжиною 1293, 3 км. По них було подано 4, 593 млн. м. куб. води, за допомогою якої ліквідовані лісові пожежі й загоряння торфовищ на 440 км. кв., або 44 тис. га.
Висока ефективність польових трубопроводів як засоби подачі на значну відстань більших обсягів води, а також отриманий трубопровідними зєднаннями й частинами досвід визначили їхнє використання для аналогічних цілей в 1976, 1980, 1981 і 1991 р. у багатьох регіонах країни. В 1981 р. у чотирьох областях розгорнуто 23 лінії трубопроводу й подано у вогнища лісових пожеж більше 1 млн. м. куб. води.
Таким чином, застосування польових магістральних трубопроводів при ліквідації масових лісових і торфяних пожеж має свою історію, відому далеко не всім. Безсумнівно, що область їхнього використання в подібних ситуаціях може бути розширена, наприклад, для зупинки поширення крайки пожежі (локалізація) або повного його гасіння.
Обсяг подаваної по трубопроводу води може бути різним: все залежить від кількості встановлених насосних станцій. Величини подач для ПМТ обмежені числом насосних установок, що входять до складу комплекту, які забезпечують роботу трубопроводу довжиною 12- 15 км на середньопереписаної місцевості. При перекачуванні на менші відстані, характерні для розглянутих обставин, подається більша кількість води.
Як правило, довжина трубопроводу залежить в основному від розташування вододжерел і вогнищ горіння відносно один одного, у меншому ступені - від наявності доріг (вона може стати своєрідною характеристикою того регіону, у якому виникли пожежі).
Аналогічним чином можна визначити довжина ліній для будь-якого географічного району, тобто виявити далекість вогнищ пожежі від вододжерел. Для цього зовсім не обовязково розгортати лінії трубопроводу - можна скористатися картографічним матеріалом і відомими математичними моделями. Наявність таких характеристик дозволяє завчасно виявити потребу в силах і засобах з метою локалізації й ліквідації масових пожеж.
Для подачі води у вогнища пожеж існують різні методи розгортання трубопроводу, вибір яких залежить від характеристики пожежі, наявності й розташування джерел води, рівня існуючої й потенційної небезпеки конкретного вогнища горіння. Наприклад, при розгортанні трубопроводу від джерела води до вогнища пожежі використовують такі методи, як розгортання до фронту пожежі однієї або декількох магістральних ліній; розгортання декількох магістральних ліній трубопроводу з різних напрямків до одного вогнища; пристрій відводів від магістральної лінії трубопроводу до декількох вогнищ горіння; оточення вогнища пожежі лінією трубопроводу; охоплення вогнища пожежі лінією трубопроводу з однієї або декількох сторін; розгортання декількох ліній трубопроводу у вигляді гребінки.
У процесі застосування ПМТ для гасіння масових пожеж вироблені наступні способи використання води:
подача води компактними (розпорошеними) струменями через пожежні стовбури;
розбризкування води через стики трубопроводу; створення захисних водяних зон у населених пунктів і промислових підприємств, а також запасів води у водоймах, замкнутих складках місцевості й проміжних буферних ємностей для її наступного використання;
затока дренажних канав і обводнювання площ палаючих торфовищ;
наповнення ємностей пожежних машин і авторозливних станцій.
По досвіду, накопиченому в ході ліквідації лісових і торфяних пожеж, можна назвати три основних принципи використання ПМТ для подачі води: локалізація вогнищ пожеж (протипожежна оборона); захист населених пунктів і важливих обєктів від наступаючого фронту вогню; активне гасіння пожеж (протипожежне настання). Кожний з перерахованих принципів реалізується різноманітним сполученням описаних вище методів розгортання трубопроводів і способів подачі води (залежно від обстановки).
Перевагами використання ПМТ при гасінні великих лісових і торфяних пожеж є: створення розгалужених систем будь-якої конфігурації й урізання в них у будь-якому місці; невразливість трубопроводу при наїзді на нього колісної техніки й завалі його обгорілими деревами; можливість швидкого демонтажу споруджених трубопровідних ліній і переміщення на інший обєкт; працездатність навіть при поширенні фронту вогню безпосередньо на місцевість, де прокладений трубопровід, під час перекачування води.
Досвід ліквідації масових пожеж дозволив розробити нові принципи використання ПМТ, які виявилися не тільки оперативним і потужним засобом подачі води до вогнищ пожеж, але й продемонстрували високу ефективність при безпосереднім гасінні вогню. Однак широке застосування трубопроводів у загальній системі ліквідації масових лісових пожеж стримується відсутністю законодавчої й нормативної бази, науково обґрунтованої концепції й тактики дій трубопровідних частин і підрозділів Міноборони Росії в таких обставинах.
Потрібна подальша розробка наукових основ і технічного забезпечення способів і методів розгортання польових магістральних трубопроводів, тактики дій трубопровідних частин для гасіння лісових пожеж. Одночасно із цим для більше ефективного використання подаваної по трубопроводах води необхідно мати комплекти додаткового встаткування (малогабаритні переносні мотопомпи, ручні, лафетні й торфяні стовбури, пожежні рукави, трійники й т.п.).
Розрахункова робота № 1 «Оцінка радіаційної обстановки після аварії на АЕС» (за методичкою № 6058). ВАРІАНТ № 8
Вихідні дані та Значення
Час аварії, год, хв. = 13
Час доби = День
Хмарність = Суцільна
Швидкість вітру на висоті 10 м, м/с = 4,8
Напрямок середнього вітру азимут, град = 210
Час вимірювання рівня радіації (потужність дози) = 15,5
Виміряний рівень радіації (потужність дози) на початку роботи До, Рад/годину = 45
Час початку роботи (входження в зону зараження) Tп, годин = 15,5
Час виконання робіт Т, годин = 2
Установлена доза (задана) радіації Д уст, рад = 17
Тип Реактора = ВВЕР - 1000
Частка викиду РР в атмосферу, % = 10
За таблицею 7 визначаємо категорію (ступінь) вертикальної стійкості атмосфери за:
Хмарність = Суцільна
Час доби = День
Швидкість вітру на висоті 10 м, м/с = 4,8
Це буде ізотермія.
За таблицею 8 визначаємо середню швидкість вітру в прошарку поширення
радіоактивної хмари при:
ізотермія
Швидкість вітру на висоті 10 м, м/с = 4,8
Вона буде 5 м/с приблизно.
За даними таблиці 2 для :
Тип Реактора = ВВЕР - 1000
Частка викиду РР в атмосферу, % = 10
ізотермія
Швидкість вітру середня, м/с = 5 м/с визначаємо розміри прогнозованих зон забруднення:
Зона М:
Довжина = 155 км
Ширина = 0,78 км
Площа = 1070 кв км
Зона А:
Довжина = 29,5 км
Ширина = 1,16 км
Площа = 26,8 кв км
Визначаємо:
а) час, що сплинув після аварії до кінця роботи:
Т к = Т п + Т
Т к - час кінця роботи
Т п - час початку роботи
Т - час роботи
Т к = 15,5 - 13 + 2 = 4,5
б) рівень радіації на одну годину після аварії за даними таблиці 1:
Д 1 = Д 2,5 / К 2,5
К 2,5 = 0,7 для 2,5 годин після аварії за табл 1
Д 2,5 = 45 Виміряний рівень радіації (потужність дози) на початку роботи До,
Д 1 = 45/0,7= 64,28571 рад/год
в) рівень радіації після закінчення роботи:
Д 4,5 = Д 1 * К 7,5
К 4,5 = 0,545 для 7,5 годин після аварії за табл 1
Д 1 = 64,28571 рад/год
Д 4,5 = 64,28571*0,545= 35,03571 рад/год
г) дозу радіації, що може отримати особовий склад ЗвКПР і ПХЗ за годин роботи у зонах забруднення:
Д = 1,7 * (Д 4,5 * t 47,5 - Д 2,5 * t 2,5)
t 4,5= 4,5 години
t 2,5 = 2,5 години
Д = 1,7*(4,5*35,03571-2,5*45) = 76,77321 рад
Визначаємо допустимий час роботи ЗвКПР і ПХЗ на забрудненій РР місцевості.
Знаходимо співвідношення:
А = (Д 2,5 / Д зад) * К осл * К 2,5
К осл = 1 робота на відкритій місцевості
Д зад = 17 Установлена доза (задана) радіації Д уст,
К 2,5 = 0,7 для 2,5 годин після аварії за табл 1
Д 2,5 = 45 Виміряний рівень радіації (потужність дози) на початку роботи До,
А = 45*1*0,7/17= 3,781513
За таблицею 9 при:
А = 3,781513
Т п = 2,5
Т доп = 0,85 години приблизно.
Визначимо допустимий час початку роботи ЗвКПР і ПХЗ.
Співвідношення:
А =(Д 1 / Д зад) * К осл
А = 64,28571*1/17= 3,781513
За таблицею 9 при:
А = 3,781513
Т = 2 Час виконання робіт Т, годин
К поч = 0,75 години приблизно.
Знаходимо відвернуту дозу радіації за 15 днів після аварії за формулою:
Д від = 1,7 * (Д 360* t 360 - Д 2,5 * t 2,5)
t 360 = 360 годин
t 2,5 = 2,5 години
Д 2,5 = 45 Виміряний рівень радіації (потужність дози) на початку роботи До,
Д 360 = Д 1 * К 360
К 360 = 0,09 для 360 годин після аварії за табл 1
Д 1 = 64,28571 рад/год
Д 360 = 64,28571*0,09 = 5,785714
Д від = 1,7 *(360*5,785714-2,5*45) = 3349,607 рад
Д від = 3349,607 рад або 33496,07 мЗв
За даними таблиці 10 визначаємо невідкладні контрзаходи. Оскільки Д від = 33496,07 мЗв то необхідно провести укриття, евакуацію, йодну профілактику та обмежити перебування дітей і дорослих на відкритому повітрі.
Висновки та пропозиції
Отже, особовий склад ЗвКПР та ПХЗ може виконувати Р і НР у зоні
надзвичайно небезпечного зараження. За 2 годин робота ЗвКПР і ПХЗ може отримати дозу опромінення 76,77321 що перевищує Д зад = 17 рад. Щоб не отримати дозу опромінення більше 17 рад, слід скоротити час роботи в зоні зараження до Т доп = 0,85 години або виконувати роботу з використанням спеціального транспорту. Роботу можна почати через К поч = 0,75 години після аварії.
Розрахункова робота № 2 «Прогнозування і оцінка радіаційної обстановки після аварії на АЕС з викидом радіонуклідів в атмосферу» (за методичкою № 5391) ВАРІАНТ 8
Тип СДОР = Аміак рідкий
Кількість СДОР, тонн = 50
Метеорологічні умови = Напівясно, день, 40 град
Швидкість вітру, м/с = 1
Відстань від ХНО до ОНГ, км = 3
Вид сховища = Необваловані
Вистота піддону, м = 0
Час від початку аварії, год = 4
Азимут ОНГ, град = 290
Азимут вітру, град = 135
Показник та Результат прогнозування
Джерело забруднення = ХНО
Тип СДОР = Аміак рідкий
Кількість СДОР, тонн = 50
Глибина зараження, км = 1,553893
Площа зони зараження, кв км = 3,790897
Площа осередку ураження, кв км = Територія ОНГ
Тривалість уражаючої дії СДОР, хв. = 58,37143
Втрати від СДОР, чол.
1. Оскільки обсяг рідкого аміаку невідомий, для розрахунків беремо його таким, що дорівнює максимальній кількості аміаку у системі, тобто 50 тонн.
Визначимо еквівалентну кількість аміаку у первинній хмарі за формулою:
Q(e1) = K1 * K3 * K5 * K7 * Q (o)
K1 = 0,18 / 0,01 із додатку 3 для аміаку
K3 = 0,04 із додатку 3 для аміаку
K5 = 0,23 для ізотермії, сторінка 7
K7 = 1,4 / 1 із додатку 3 для аміаку і температури 40
Q (o) = 50
Визначення ступеня вертикальної стійкості атмосфери:
Метеорологічні умови = Напівясно, день, 40 град
Швидкість вітру, м/с = 1
Це - ізотермія за таблицею 1 на сторінці 5.
Q(e1) = 0,18*0,04*0,23*1,4*50= 0,11592 (тонн)
2. Визначимо еквівалентну кількість аміаку у вторинній хмарі за формулою:
Q (e2) = (1 - K1) * K2 * K3 * K4 * K5 * K6 * К7 * Q (o) / h * d
K1 = 0,18 / 0,01 із додатку 3 для аміаку
K2 = 0,025 із додатку 3 для аміаку
K3 = 0,04 із додатку 3 для аміаку
K4 = 1 із додатку 4, швидкість вітру, м/с = 1
K5 = 0,23 для ізотермія (сторінка 7)
K6 = 3,03 із додатку 5, час від початку аварії, год = 4
K7 = 1,4 / 1 із додатку 3 для аміаку і температури 40
d = 0,681 тонн/кубометр - це густина СДОР (додаток 3)
h = 0,05 для необвалованого сховища
h - це висота шару розлитого аміаку на підстилаючу поверхню, h = 0,05 м.
Якщо розлив відбувається у піддон або обваловку, то h = H - 0,2 м, де Н - висота піддону чи обваловки, м.
Q (e2) = (1-0,18)*0,025*0,04*1*0,23*3,03*1*50/(0,05*0,681)= 0,016783 (тонн)
3. Із додатку 1 глибина зони зараження первинною хмарою Г 1 дорівнює
при Q(e1) = 0,11592 (тонн)
при Швидкість вітру, м/с = 1
Г 1 = 1,449 (кілометрів)
4. Із додатку 1 глибина зони зараження вторинною хмарою Г 2 дорівнює
при Q (e2) = 0,016783 (тонн)
при Швидкість вітру, м/с = 1
за пропорцією:
0,1 (тонн) - 1,25 (кілометрів)
0,016783 (тонн) - х (кілометрів)
х = 0,016783*1,25/0,1= 0,209786 (кілометрів)
Г 2 = 0,209786 (кілометрів)
5. Повна глибина зони зараження:
Г = Г 2 + 0,5*Г 1
Г 2 = МАКСИМУМ (Г2;Г1) = 1,449
Г 1 = МІНІМУМ (Г2;Г1) = 0,209786
Г = 1,553893 (кілометрів)
Порівнюємо значення Г з даними додатку 2.
При Швидкість вітру, м/с = 1
Це - 24 (кілометрів)
Це - граничне значення глибини перенесення повітря за 4 год при різних швидкостях вітру. Вибираємо найменше поміж табличним 24 км та розрахованим 1,553893 (кілометрів)
Мінімум (1,553893;24) = 1,553893
6. Визначимо час надходження хмари зараженого повітря до ОНГ:
T надходження = x / V
х = Відстань від ХНО до ОНГ, км =3
За додатком 6 при ізотермія
при Швидкість вітру, м/с = 1
V = 6 км/год
T надходження = 3/6= 0,5 (години)
T надходження = 3*60/6= 30 (хвилин)
7. Визначимо площу зони хімічного ураження:
S = П * Г * Г / n
П = 3,14 - число Пі, нескінченний дріб
П = 3,14
Г = 1,553893 (кілометрів)
n при Швидкість вітру, м/с = 1
n = 2 (сторінка 7)
S = 3,14*1,553893*1,553893/2= 3,790897 (кв км)
8. Визначимо тривалість уражаючої дії аміаку. Тривалість уражаючої дії СДОР залежить від часу її випаровування із площі розливу.
T = (h * d) / (K2 * K4 * K7)
h = 0,05 для необвалованого сховища
d = 0,681 тонн/кубометр - це густина СДОР (додаток 3)
K2 = 0,025 із додатку 3 для аміаку
K4 = 1 із додатку 4, швидкість вітру, м/с = 1
K7 = 1,4 із додатку 3 для аміаку і температури 40
Т = (0,05*0,681)/(0,025*1*1,4)= 0,972857 (години)
Т = (0,05*0,681*60)/(0,025*1*1,4)= 58,37143 (хвилин)
Так як повна глибина зони зараження 1,553893 км менша за відстань
від ХНО до ОНГ 3 км, то ОНГ (обєкт народного господарства) не
попав у зону уражаючої дії СДОР і відповідно втрат персоналу ОНГ немає.
Список використаної літератури
1) Цивільна оборона: Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічної роботи на тему «Оцінка радіаційної обстановки після аварії на АЕС» для студентів усіх спеціальностей денної та заочної форм навчання./ М.М. Яцюк, В.М. Пелих, О.І. Прокопенко. – К.: НУХТ, 2002. – 20 с.
2) Цивільна оборона: Методичні вказівки до виконання розрахунково-графічних робіт для студентів всіх спеціальностей денної форми навчання./ Уклад. М.М. Яцюк. – К.: УДУХТ, 1999. – 20 с.