ДИПЛОМ / Раздел ДП Безопасность и охрана труда, Методические указхапния и примеры расчета / ПРимеры выполнения расчетов по ОТ

	ноклеточные микроорганиз-	лизм, дизентерия, сибирская
	мы,	язва, коклюш
	выделяющие токсические
	вещества
Грибковые инфекции (мико-	Паразитарные грибы – низ-	Споротрихоз, хромо микоз,
зы)	шие растения	плесневый микоз, бласгоми-
		коз, гистоплазмоз

Таблица 14.3 – Инфекционные болезни человека по механику

Кишечные инфекции	Инфекции дыхатель-	Кровяные	Инфекции
	ных путей	(трансмиссивные)	наружных покровов
		инфекции
Брюшной тиф, дизен-	Грипп, дифтерия,	Чума, малярия, туля-	Сибирская язва,
терия,	ангина, коклюш, на-	ремия, тиф сыпной,	столбняк, рожа, че-
холера, гепатит,	туральная оспа, корь,	клещевой энце-	сотка, трахома
полиомиелит	туберкулез	фалит

Классификация инфекционных болезней животных по механизму передачи дана в табл. 14.4.

Таблица 14.4 – Классификация инфекционных болезней животных

Группа	Путь передачи. Вид пораже-	Болезни
	ния
Алиментарные инфекции	Через почву, корм, воду.	Сибирская язва, ящур, сап,
	Поражение органов Пищева-	бруцеллез
	рительной системы
Респираторные инфекции	Воздушно-капельный. Пора-	Парагрипп, энзоотическая
(аэрогенные)	жение слизистых оболочек	пневмония, оспа овец, коз, чу-
	дыхательных путей и легких	ма плотоядных
Трансмиссивные	При помощи кровососущих	Энцефаломиелиты,
инфекции	насекомых	туляремия, инфекционная
		анемия лошадей
Кожные инфекции	Через кожные покровы без	Столбняк, бешенство, оспа ко-
	участия переносчиков	ров

Наиболее часто встречающиеся болезни растений даны в таблице 14.5.

Таблица 14.5 – Особо опасные болезни растений

Название болезни	Возбудитель	Признаки заболевания
Стеблевая (линейная)	Ржавчинный	Поражаются стебли, листовые влагалища, коло-
ржавчина пшеницы и ржи	гриб	совые чешуйки. Растения излишне испаряют вла-
		гу, преждевременно созревают
Желтая ржавчина пшени-	Гриб	Поражаются листья, стебли.
цы, (ячменя, ржи)		Образуются пустулы, из которых высыпается
		"ржавый" порошок, состоящий из спор гриба
Фитофтороз картофеля	Гриб	На листьях - крупные расплывчатые пятна,
		на нижней стороне листа - белый налет,
		на клубнях - бурые свинцово-серые пятна
		307

К природным опасностям относят массовое распространение насекомыхвредителей лесного и сельского хозяйства и переносчиков инфекционных заболеваний (табл. 14.6 и рис. 14.2).

Таблица 14.6 – Насекомые-переносчики инфекционных заболеваний

Инфекционные заболевания

Насекомое переносчик

Продолжительность

жизни

Возвратный тиф, клещевой энцефалит,

Клещи

Несколько лет

Ку-лихорадка, туляремия

Японский энцефалит, желтая лихорадка

Комары

Малярия

Комары рода анофелес

Чума

Блохи

Несколько недель и ме-

Кожный лейшманиоз

Москиты

сяцев

Дизентерия, коньюктивит, гельминтоз ту-

Комнатные

беркулез, холера, рожа.

мухи

Сыпной тиф, возвратный тиф

Вши

Насекомые – вредители сельского и лесного хозяйства

Азиатская

Луговой

Злаковая

Свекловичный

(перелетная

мотылек

муха

долгоносик

саранча)

Мексиканс-

Паутинные

Колорадский

Шелкопряды

Гессенская

кий бобовый

клещи

жук

(монашенка,

муха

жук

сосновый,

непарный,

сибирский,

дубовый,

ивовый)

Рис. 14.2. Насекомые-вредители лесного и сельского хозяйства [28]

Для предотвращения распространения болезней устанавливается карантин и обсервация. Обсервация-максимальное ограничение въезда, выезда, вводится тогда, когда возбудитель не относится к особо опасным. Карантин- полная изоляция очага от окружающего населения, вводится в тех случаях, когда возбудители относятся к особо опасным (чума, холера) или когда возбудитель не выявлен.

14.2.Природные пожары

Копасным природным явлениям относятся природные пожары, которые разделены на классы - лесные, степные, торфяные и подземные (рис. 14.3).

Причины возникновения пожаров могут быть природные и антропогенные.

308

Природныепричиныпожаров-самовозгорание сухой растительности и торфа, угля, углистых пород, углистых руд; разряды атмосферного электричества (до 8% от общего числа пожаров). Антропогенныепричины- наличие битого бутылочного стекла в местах отдыха, в лесу, которое может сфокусировать солнечный луч; неосторожное обращение с огнем в местах работы и отдыха; нарушение правил пожарной безопасности, наличие в шахтах метана; бесконтрольные сельскохозяйственные палы с целью уничтожение сухой травы и обогащения почвы зольными элементами; бесконтрольное сжигание порубочных остатков при очистке лесосек огневым способом.

				Природные пожары
Лесные				Степные и поле-		Торфяные пожа-			Подземные по-
пожары				вые		ры			жары
				пожары		пожары			горючих иско-
									паемых
Неконтролируе-				Неконтролируе-		Неконтролируе-			Неконтролируе-
мое горение				мое горение		мое горение			мое горение в
растительности,				сухой травы или		торфяного слоя в			подземных вы-
распространяю-				созревших хлеб-		земле на глубине			работках, шах-
щееся по лесной				ных массивов		0,3 м и более			тах, рудников и в
территории									массиве полез-
									ного ископаемо-
									го
			Ландшафтные пожары

Рис. 14.3. Виды природных пожаров

Лесные пожары

	Устойчивые							Беглые
	Горит лесная под-				Охватывает дре-			После сгорания
	стилка, опавшие				востой, травяно-			верхнего напоч-
	ветки, подрост,				моховой покров			венного покрова
	подлесок, мох.				почвы и подрост.			огонь заглубляет-
	Разновидность –				Низовой огонь			ся в торфяной
	валежный пожар				распространяется			горизонт и горят
					как составная			корни деревьев
					часть верхового
					пожара
	0,25 – 5 км/час				5 – 25 км/час			Несколько метров

Скорость распространения пламени по ветру

Рис. 14.4. Виды лесных пожаров [28] Лесные пожары возможны, если в течение 15-18 дней летом не бывает до-

309

ждей, влажность снижается до 35-40%. Виды лесных пожаров и скорость распространения пламени по ветру даны на рис. 14.4. Степныеиполевыепожары возникают на открытой местности при наличии сухой травы или созревших хлебов (степной пожар идет со скоростью 25-30 км/ч, полевой - со скоростью 8- 10 км/ч).

Первичными поражающими факторами пожаров являются: огонь; высокая температура воздуха; ядовитые газы (продукты задымления). Вторичными факторами - обрушающиеся деревья, падающие сучья, летящие головешки; выгоревшие пустоты при торфяных пожарах; обрушающиеся деревянные опоры линий электропередач и связи; пожары и взрывы на промышленных объектах и в жилых зданиях.

По скорости движения кромки пожара и по высоте пламени верховые и низовые пожары делятся на слабые, средние, сильные. Кромка пожара - это полоса горения, окаймляющая внешний контур лесного пожара и непосредственно примыкающая к участкам, не пройденным огнем (табл. 14.7).

Таблица 14.7 –		Характеристика верховых и низовых пожаров
Сила низового, верхового пожара			Скорость распростране-	Высота пламени, м
			ния пламени, м/мии
Сильный		Низовой	Более 3	Более 1,5
		Верховой	Более 100	Более 1,5
Средний		Низовой	1-3	ОД-1,5
		Верховой	10-100	0,5
Слабый		Низовой	До1	Не более 0.5
		Верховой	3-10	Не более 0,5

Характеристикой подземных пожаров является глубина прогорания: у сильных пожаров глубина прогорания более 50 см, скорость распространения огня более 0,5 м/мин; у средних пожаров глубина прогорания 25-50 см, скорость распространения огня 0,25-0,5 м/мин; у слабых пожаров глубина прогорания не более 25см, скорость распространения огня до 0,25 м/мин.

14.3. Очаг поражения при природных пожарах

Зона чрезвычайной ситуации при пожарах включает в себя зону горения, теплового воздействия и зону задымления, опасную наличием продуктов полного и неполного сгорания (см. раздел 12.3).

Размеры зоны горения определяются визуально по размерам пламени. Температура в зоне горения достигает 3000°С. Зона задымления, как правило, имеет форму трапеции [24].

Исходными данными для оценки пожарной обстановки являются: географическая карта района пожара; лесопожарный коэффициент η,постоянный для региона на месяц (на июнь, июль, август η=0,65–для большинства регионов России; η=0,7 – Юго-Запад и Центральный Черноземный районы); время развития пожара t, с (время прибытия пожарной команды); скорость ветра vв м/с;

310

относительная влажность φ,%; запас горючих материалов G, т/га; влажность материалов ω,%; крутизна склонов α,град.

Высота пламени при высокой скорости равна 50 м, при средней до 2 м. При небольшой скорости пожар может быть остановлен при встрече с препятствием.

Скорость распространения фронтальной кромки пожара (м/мин) определяется по формуле [24]

						в				2
		0	1							(14.1)
фр			в		2		С	2
					в

Скорость распространения тыловой кромки пожара рассчитывается по формуле (м/мин)

					в				2
	1								(14.2)
фр	0	в			2	С2
					в

Скорость распространения фланговой кромки рассчитывается по формуле (м/мин)

фр 0 в

(14.3)

где vо – скорость пожара в безветрие, м/мин (vо = 0,4...0,6м/минпри влажности материала до 30%; vо =0,2...0,4– при влажности более 30%);

С,β–коэффициенты, зависящие от типа горючего материала и его влажности (табл. 14.8).

Размер зоны теплового воздействия рассчитывают аналогично безопасному расстоянию (подробнее см. раздел 12.4) по формуле

	Rбез	R	Qo
			Jпр
	(14.4)

где R –приведенный размер очага горения, м; R =S –для горящих зданий; S=L·H(L –длина очага пожара, м; Н –высота очага пожара, м);

R =	L (3...4) h	–для штабелей пиленого леса (hш –высота штабеля);
	ш

Jnp –предельные критические значения теплового излучения для человека и материалов, кДж/м2·с: Jпр = 1,26 кДж/м2 с –для человека; Jпр = 14 кДж/м2 с – для древесины; Jnp = 25 кДж/м2 с –для горючих жидкостей (табл. 12.6);

Q0 –теплота пожара, кДж/м2с; Q0 = Qy ·υвыг, (табл. 12.5);

α–коэффициент, характеризующий геометрию очага (α = 0,02для плоского

311

очага; α=0,08для объёмного очага).

Критическое значение теплового излучения для человека, при котором через 1с начинаются болевые ощущения, а через 2с появляются ожоги (покраснение, пузыри), равно 30 кДж/м2 с. Длительный период (1-2ч) для человека –при тепловом излучении 1,5 кДж/ м2 с. Возгорание древесины происходит при 17,5 кДж/ м2 с через 5 минут. Возгорание мазута, торфа, масла при 35 кДж/ м2 с – через 3 минуты. Возгорание ацетона, бензола, спирта при 41 кДж/ м2 с – через 3 минуты.

Таблица 14.8 – Значения коэффициентов горения С,β

Горючий материал				Влажность, %
		менее 30		от 30 до 50	более 50
Трава, хвоя, листья –β		0,45		0,27	0,16
Трава, хвоя, листья –С		3,5		3,3	3,0
Мох зеленый –β		0,2		0,1	0,01
Мох зеленый –С		2,4		2,2	1,8
Продолжительность пожара рассчитывается по формуле
	Тп	М	,		(14.5)
		3600 S выг

где М – масса горючего вещества, кг;

S– площадь пожара, м2;

выг – скорость выгорания, кг/м2 с (табл. 12.5).

Глубина зоны задымления рассчитывается по формуле (14.6)

	Г	34,2		M(a b)	2/3	(14.6)
		К1
			K2 П D

где М – масса токсичных продуктов горения, кг; D–токсическая доза, мгмин/л (табл. 12.7);

υn– скорость переноса облака дыма, υn =(1,5... 2) в;

К1 –коэффициент шероховатости поверхности (К1 = 1 – открытая поверхность; К1 =2– поля, степь; К1 =2,5 – кустарники, отдельные деревья; К1=3,3– городская застройка, лесной массив);

К2 –коэффициент степени вертикальной устойчивости атмосферы (К2=1– инверсия; К2=1,5– изотермия; К2=2– конвекция);

аи b–коэффициенты, учитывающие доли массы токсических продуктов в первичном и вторичном облаке (табл. 12.7); при пожаре а=1,b=0.

Ширина зоны задымления Вопределяется в зависимости от глубины распространения дыма

- при устойчивом ветре

312

В=0,1Г	(14.7)
- при неустойчивом ветре
В=0,4Г	(14.8)

Пример14.1.Недалеко от населенного пункта с преимущественно деревянными строениями загорелся лесной массив площадью 4000 м2, масса горючего вещества 1000т, подстилающая поверхность – мох зеленый, влажность материала 30...50%.Относительная влажность воздуха f= 65%,скорость ветра υв = 5…6 м/с. Оценить пожарную обстановку.

Решение.Определим по формуле (14.5) продолжительность пожара (час),

выбрав предварительно из табл. 12.5 скорость выгорания древесины υвыг = 0,015 кг/м2·с

	Т	п		М		1000000		4,5 часа
				3600 S выг		3600 4000 0,015

Рассчитаем скорость распространения фронтальной кромки пожара (м/мин) по формуле (14.1), приняв скорость пожара в безветрие при влажности более 30% υ0 =0,4,коэффициенты β = 0,1, С= 2,2для мха зеленого (таблица 14.8)

фр 0 в 1 в2 в С2 2 (0,4 0,1 5) 1 52 52,22 2 1,8 м/мин

Скорость распространения тыловой кромки пожара рассчитаем по форму-

ле (14.2)

					в		2			5	2
	1							(0,4 0,1 5) 1				0,005м/ мин
фр	0	в		2		С2				52 2,22
					в

Скорость распространения фланговой кромки рассчитаем по формуле

(14.3)

фр 0 в 0,4 0,1 5 0,45 м/мин

Определим приведенный радиус очага пожара R =S = 4000 = 63,2м. Рассчитаем теплоту лесного пожара Q0=Qy·υвыг=19·103·0,015=285кДж/м2с. Рассчитаем безопасный радиус для деревянных строений населенного

пункта по формуле (14.4), приняв предельное значение теплового излучения для древесины Jпр =14кДж/м2·с

R R	Qo	63,2	0,08 28,5	80,6м
без	Jпр		14
	313

Вывод. Безопасным для деревянных строений можно считать расстояние 81м от горящего лесного массива.

Глава 15. Стихийные бедствия

15.1. Общие сведения

Стихийныебедствия–это природные явления, носящие чрезвычайный характер и приводящие к нарушению нормальной деятельности населения, гибели людей, разрушению и уничтожению материальных ценностей.

Стихийные бедствия могут возникать как независимо друг от друга, так и во взаимодействии (одно может повлечь за собой другое).

Территория, на которую воздействуют опасные и вредные факторы стихийных бедствий, с расположенными на ней населением, животными, зданиями и сооружениями, инженерными сетями и коммуникациями, называется очагом поражения.Очаги поражения бывают простые (однородные) и сложные (комбинированные). Простойочагпоражения–это очаг, возникший от воздействия одного фактора, сложный–в результате действия нескольких поражающих факторов (рис. 15.1).

Форма очагов поражения зависит от природы источника опасных факторов. Различают следующие формы очагов поражения: круглая (землетрясения, взрывы); полосная (ураганы, смерчи, затопления, лавины, сели); неправильной формы (пожары, цунами, оползни).

Разрушения сооружений

Землетрясение

Пожары

Затопление Химическое местности заражение местности

Рис. 15.1. Пример сложного очага поражения

Некоторые стихийные бедствия являются результатом деятельности человека, например, взрывы в горной местности могут спровоцировать оползни, обвалы, селевые потоки, снежные лавины. Независимо от источника возникновения стихийные бедствия могут иметь различную продолжительность - от нескольких секунд и минут (землетрясения, снежные лавины, обвалы) до нескольких часов (селевые потоки), дней (оползни) и месяцев (наводнения).

Стихийные бедствия могут произойти в литосфере, атмосфере и гидросфере (рис. 14.1).

15.2. Стихийные бедствия в литосфере

314

Литосфера("литое" –камень) –твердая оболочка земного шара или земная кора, в которой происходят эндогенные и экзогенные процессы.

Явления, обусловленные внутренними тектоническими процессами развития Земли, называются эндогенными.Процессы, зарождающиеся и развивающиеся на поверхности Земли и разрушающие горные породы, вышедшие на поверхность в результате эндогенных процессов, называются экзогенными[2]. К эндогенным или геофизическим явлениям относятся землетрясения и вулканическая деятельность. К экзогенным –обвалы, оползни, селевые потоки и снежные лавины.

Классификация стихийных бедствий в литосфере приведена на рис. 15.2.

Стихийные бедствия в литосфере

	Геофизические -		Геологические -
	эндогенные		эндогенные
	Землетрясения		Обвалы
	Вулканические		Оползни
	извержения
			Сели

Рис. 15.2. Стихийные бедствия в литосфере [28]

Землетрясения–это внезапное освобождение потенциальной энергии земных недр, приобретающее форму ударных волн и упругих колебаний (сейсмические волны), которые распространяются во всех направлениях. Классификация землетрясений дана в табл. 15.1.

Таблица 15.1 – Классификация землетрясений

	По месту		По причине	По характеру
возникновения		возникновения		возникновения
	краевые,		тектониче-	колебания
	внутрипли-	ские, вулканические,		грунта,
товые			обвальные,	трещины,
	(внутренние)		взрывные	разломы,
				цунами,
				вторичные
				поражающие факторы

Поражающие факторы землетрясений могут быть первичные и вто-

ричные. К первичным факторам относятся: смещение, коробление, вибрация почвогрунтов; уплотнение, проседание, трещины; разломы в скальных породах выброс природных подземных газов. К вторичным факторам относятся – активизация вулканической деятельности; камнепады; обвалы, оползни; обрушение сооружений; обрыв линий электропередач, газопроводных и канализационных

315

сетей; взрывы, пожары; аварии на опасных объектах, транспорте. Вулканическиеизвержения– совокупность явлений, связанных с движением

расплавленной массы (магмы), тепла, горячих газов, паров воды и других продуктов, поднимающихся из недр Земли по трещинам или каналам в ее коре.

Вулканы могут быть действующими, уснувшими и потухшими. Действующие вулканы извергаются в настоящее время, постоянно или пе-

риодичностью или выделяют горячие газы и воды. Извержение вулкана может продолжаться несколько дней, месяцев и даже лет. После сильного извержения вулкан успокаивается на несколько лет. Уснувшие – это вулканы, не имеющие сведений oб извержениях, но сохранившие свою форму (под ними происходят локальных землетрясения). Потухшие – это сильно размытые и разрушенные вулканы, без признаков вулканической активности. Первичные поражающие факторы вулканов – это лавовые фонтаны; потоки вулканической грязи, лавы; раскаленные газы; пепел, песок, кислотные дожди; ударная волна взрыва; вулканические бомбы (застывшие кусочки лавы); каменная пена (пемза); лапилли (мелкие кусочки лавы); палящая туча (раскаленные пыль, газы). К вторичным поражающим факторам относятся нарушение системы землепользования; лесные пожары; разрушение сооружений и коммуникаций; наводнения из-за запруживания рек; обвалы; селевые потоки; взрывы и пожары на опасных объектах.

Обвалы – это быстрое отделение (отрыв) и падение массы горных пород (земли, песка, камней, глины) на крутом склоне вследствие потери устойчивости поверхности склона, ослабления связности, цельности горных пород.

По объему горных пород обвалы классифицируют следующим образом: 1- й класс – очень малые, объем обвалившейся породы менее 5 м3; 2-й класс – ма-

лые, 5-50 м}; 3-й класс – средние, 50-1000 м'; 4-й класс – крупные, 1000-100000

м3; 5-й класс – гигантские, более 1 млн. м3 [25]. Первичные поражающие факторы обвалов: падение тяжелых масс горных пород, отдельных глыб и камней (вывал); падение больших масс грунта. Вторичные поражающие факторы обвалов: разрушение сооружений, дорог; перекрытие доступа к сооружениям, дорогам; обрыв линий электропередач, связи, газо- и нефтепроводов, водопроводных и канализационных сетей; запруживание рек; обрушивание берегов озер; наводнения, селевые потоки.

Оползень–это скользящее смещение масс горных пород вниз по склону под влиянием силы тяжести. По объему оползни могут быть: малые – до 10 тыс.м3; средние – от 10 до 100 тыс.м3; крупные – от 100 до 1000 тыс.м3; очень крупные

– более 1000 тыс.м3. По масштабу оползни могут быть: очень мелкие до 5 га; мелкие 5-50 га; средние 50-100 га; крупные 100-200 га; очень крупные 200-400 га; грандиозные – более 400 га.

Первичными поражающими факторами оползней являются тяжелые массы обрушающегося грунта, а вторичными – разрушение, засыпание сооружений, дорог, коммуникаций, линий связи; уничтожение лесных массивов и сельхозугодий; перекрывание русла рек; изменение ландшафта.

Сель– стремительный бурный поток воды с большим содержанием камней, песка, глины и других материалов, движущихся со скоростью до 15 км/ч .

316