8401

101

взрывы. Такие взрывы подготавливает и осуществляет человек с определёнными целями. Случайные (аварийные) взрывы происходят вне зависимости от воли человека, но чаще всего они также вызываются человеческой деятельностью или бездеятельностью. По виду взрывчатого вещества различают взрывы конденсированных ВВ, взрывы газопаровоздушных смесей (ГПВС) и взрывы аэрозолей (пылевоздушных смесей). Как те, так и другие взрывы могут происходить в помещениях (в замкнутых объёмах) или в неограниченном пространстве. Необходимым и достаточным условием для осуществления любого взрыва являются два одновременно действующих фактора – наличие ВВ и инициатора взрыва (детонатора).

Основными поражающими факторами любого (кроме ядерного) взрыва являются воздушная ударная волна, тепловая радиация, осколки разрушаемых оболочек боеприпасов (ВВ) и конструкций зданий и сооружений. Поражающий эффект может усиливаться при возникновении пожаров и вторичных взрывов в результате воздействия первичного взрыва (т.н. эффект «домино»).

Воздушной ударной волной называется область резкого сжатия воздуха, распространяющаяся во все стороны от центра (эпицентра) взрыва с высокой скоростью. Наибольшее давление возникает на передней границе сжатой области, называемой фронтом ударной волны. По мере удаления от места взрыва давление и скорость распространения, а следовательно и поражающая сила ударной волны заметно снижаются. При подходе ее фронта к зданиям и сооружениям на их ограждающих конструкциях почти мгновенно возникает значительная нагрузка. Ударная волна также способна «затекать» в замкнутые пространства через окна, двери, небольшие отверстия и щели. Это приводит к различным разрушениям не только наружных ограждающих конструкций, но и к повреждениям перегородок и оборудования внутри зданий и сооружений и может вызвать поражения находящихся там людей. Ударная волна поражает также открыто расположенную технику – как

102

действием избыточного давления, так и вследствие отбрасывания объекта скоростным напором и удара его о землю. Различают четыре степени разрушений и повреждений зданий, сооружений и техники: полное, сильное, среднее и слабое (табл.10).

Т а б л и ц а 10

Устойчивость зданий, техники, инженерных сетей и сооружений к воздействию избыточного давления, кПа

Основное поражающее действие ударной волны на человека также определяется избыточным давлением во фронте волны. Причем поражения людей происходят как в результате непосредственного, так и его косвенного воздействия. Непосредственное поражение человека определяется в

103

основном избыточным давлением ударной волны и скоростным напором (метательное действие). Косвенное воздействие проявляется в виде травм человеку в результате его ударов о землю при отбросе скоростным напором, ударов обломками различных предметов (фрагментами зданий, камнями, падающими деревьями, начинки террористических взрывных устройств и т.д.). В зависимости от величины избыточного давления люди могут получать поражения различной степени тяжести (от 1-ой до 4-ой). В табл. 11, составленной по обобщённым справочным материалам, приведены некоторые сведения по поражению людей от избыточных давлений ударной волны. При этом для количественной характеристики степени поражения применены средние значения давлений, т.е. вызывающую ту или иную степень поражения у 50% пострадавших.

Т а б л и ц а 11

Давления ударной волны, вызывающие поражения человека

По международным нормам, безопасным для человека является избыточное давление до 1 фунта / дюйм2, что соответствует примерно 7,0 кПа.

Тепловая радиации. В центре (эпицентре) взрыва, в зависимости от его мощности, температура окружающей среды может достигать 15000С и выше. И хотя с увеличением расстояния от места взрыва она резко снижается, практика показывает, что при взрывах обычно возникают и пожары.

104

Общеизвестно, что любой пожар сопровождается высокими температурами, выделением и распространением продуктов сгорания и газовым обменом. Все это приводит к повреждению и разрушению различных объектов как в результате сгорания материалов и горючих конструктивных элементов, так и деформацией (тепловой ползучести) нагруженных конструкций от интенсивного нагрева, а также оказывает поражающее действие на людей.

6.2. Расчет основных параметров взрывов. Взрывы конденсированных ВВ

Наиболее распространёнными конденсированными ВВ являются тротил, гексоген, дымный порох, пироксилин, аммотол и др. Взрывы таких ВВ протекают в режиме детонации. Детонация – быстро протекающий процесс химического превращения ВВ, сопровождающийся высвобождением энергии и распространяющийся по ВВ в виде волны со сверхзвуковой скоростью. Значения скорости детонации находятся в пределах от 1,5 до 8 км/с, а давление в центре (эпицентре) взрыва достигает 20-38 Г Па, уменьшаясь к периферии.

Основным параметром, определяющим поражающее воздействие ударной волны на людей и объекты, является избыточное давление во фронте ударной волны (∆Pф). Оно зависит от массы ВВ, высоты взрыва над земной поверхностью, условий взрыва и расстояния от центра взрыва до объекта.

Для практических расчётов избыточных давлений используются формулы академика М.А. Садовского:

воздушный взрыв:

где МТ - масса ВВ в тротиловом эквиваленте, кг; Х - расстояние от центра взрыва до объекта, м. Удельный тротиловый эквивалент некоторых ВВ

105

равен: гексоген - 1,3; пироксилин - 1,03; аммотол - 0,99; октоген - 1,28; нитроглицирин - 1,48; дымный порох – 0,66.

Приближённую оценку радиуса (Rmin,м) безопасного действия воздушной ударной волны наземного взрыва на человека определяют по

международной стандартной атмосфере, К; ΔP – избыточное давление на фронте ударной волны; Кед – переводной коэффициент, учитывающий единицу измерения избыточного давления; Кед = 0,01 – для кПа; Кед = 1,0 – для кгс/см2; Кед = 10 – для мПа.

Взрывы газопаровоздушных смесей (ГПВС)

Важной особенностью ГПВС является наличие концентрационных пределов воспламенения, т.е. интервала составов от нижнего (НКПВ) – бедного – до верхнего (ВКПВ) – богатого – предела содержания горючих веществ, при котором возможно самостоятельное распространение пламени. Для большинства типичных углеводородовоздушных смесей они составляют 5% (НКПВ) и 15-33% (ВКПВ) концентрации горючего вещества в смеси. Воспламенение облака ГПВС происходит только при наличии источника зажигания. При этом возможны два варианта развития ситуации: либо детонационный взрыв, либо дефлограционное (взрывное) горение. В некоторых случаях возможен переход дефлограционного режима к детонационному (сверхзвуковому). Такому переходу способствуют различные препятствия на путях распространения пламени, вызывающие турбулизацию.

106

При детонационном взрыве ГПВС скорость распространения детонационной волны и пламени обычно превышает скорость звука. Избыточное давление на открытой местности в месте взрыва достигает, в большинстве случаев, 700-1000 кПа, а температура горючих газов повышается до 15000С. При дефлограционном горении скорость

распространения пламени не превышает скорости звука (100-200 м/с), а

избыточное давление (в открытом пространстве) достигает 100 кПа и более.

В открытом пространстве в очаге взрыва ГПВС специалисты выделяют две зоны: зону детонации и зону распространения (действия) ударной волны. Условный (расчётный) радиус зоны детонации (rд) при

где Кг – коэффициент, характеризующий объём газов или паров вещества,

переходящих во взрывоопасную смесь (Кг = 0,4 - 0,6);

Мг – количество вещества в тоннах, разлившегося из разгерметизированной ёмкости.

Зону распространения (действия) ударной волны можно разделить на

четыре зоны с радиусами: смертельных поражений (R100) с избыточным давлением на внешней границе 100 кПа, полных и сильных разрушений с избыточным давлением 50 кПа, средних и слабых разрушений с избыточным давлением 20 кПа и безопасную зону с избыточным давлением на внешней границе 7 кПа:

углеводородов и их испарении облако ГПВС, переобогащённое топливом, не детонирует, а интенсивно горит с внешней поверхности, вытягивается и образует огненный шар, который, поднимаясь, принимает грибовидную форму. Поражающее действие огненного шара характеризуется его размерами и временем воздействия на объекты и людей. Для приближённой

107

теоретической оценки радиуса (Rш) и времени существования (tш) огненного

где М - масса разлившегося продукта, кг. Учитывая снижение температуры воздуха с расстоянием, безопасный радиус (Rб) для человека составит:

В замкнутых объёмах (в помещениях) горение ГПВС от точечного

источника зажигания происходит послойно с дозвуковой скоростью распространения пламени (дефлограционное горение) при относительно медленном повышении давления и температуры во всём объёме. При отсутствии оттока тепла через стены к концу полного выгорания смеси среднее значение температуры в помещении достигает значений в 1,5 - 2,0 раза больших, чем при аналогичных взрывах в открытом пространстве. Согласно рекомендациям ГОСТ 12.1.004-91 «Пожарная безопасность. Общие требования» избыточное давление взрыва ГПВС в помещениях определяется по формуле:

где Мг – масса горючего газа, кг, поступившего в помещение в результате утечки; Qг – удельная теплота сгорания ГПВС, Дж/кг (выбирается из справочников); P0 – начальное давление в помещении, кПа (допускается принимать 101 кПа); Z – доля участия продукта во взрыве (допускается принимать 0,5); Vсв – свободный объём помещения, м3 (допускается принимать 80% от полного объёма); рв – плотность воздуха до взрыва, кг/м3

при начальной температуре в помещении, Т0 К (допускается принимать рв = 1,225 кг/м3; Св – удельная теплоёмкость воздуха, Дж / (кг · К), допускается принимать Св = 1010 Дж / (кг · К); Т0 – начальная температура воздуха в

помещении, К; Кн – коэффициент, учитывающий негерметичность помещения и неадиабатичность процесса горения (допускается принимать

Кн = 2 или Кн = 3).

108

Величина Мг может быть подсчитана по плотности вещества (рг) и

Такие взрывы представляют одну из основных опасностей химических

и мукомольных производств, на зерновых элеваторах, при обращении с порошкообразными пищевыми продуктами, производстве красителей, пластмасс, в текстильном производстве и в шахтах (угольная пыль). Взрывы пыли происходят в ограниченном пространстве и имеют дефлограционный механизм. Максимальные избыточные давления таких взрывов для различных веществ и условий различны. Так, в помещениях, при наличии проемов в ограждающих конструкциях (окна, двери), они не превышают 100-200 кПа, а в герметических объемах достигают 700-1000 кПа. Уровень опасности взрыва пыли так же, как и ГПВС характеризуется НКПВ и ВКПВ. Вместе с тем ВКПР пламени пыли обычно достаточно велики, и достичь их в производственных помещениях, даже при аварийных ситуациях с вентиляцией, довольно трудно. Наиболее важен нижний предел, а также более высокие концентрации (промежуточные), при которых достигается максимальная объёмная плотность энерговыделения. НКПР пламени пыли – это минимальное содержание горючего вещества в смеси с окислителем, при котором возможно распространение пламени на любое расстояние от источника зажигания. По значению НКПР аэрозолей их обычно подразделяют на две группы: 2,3 - 15 г/м3 и 16-65 г/м3 .

Последствия взрывов пылевоздушных смесей оценивают с учётом тротилового эквивалента и по величине избыточных давлений в помещениях.

где Qп – удельная энергия сгорания пыли вещества, кДж /кг; Qт - удельная энергия сгорания тротила (4520 кДж /кг); Мп – масса пыли, кг;

109

Z – доля участия взвешенного продукта во взрыве, допускается принимать Z = 0,5. Максимальное избыточное давление взрыва пыли в помещениях зданий определяется по формулам (22, 24), при Кн = 3.

6.3. Простейшие меры и правила самозащиты от терроризма

Правовые, экономические и социальные основы обеспечения взрывобезопасности определены соответствующими Федеральными законами, Постановлениями правительства РФ и многими подзаконными актами. Специфические меры взрывобезопасности регламентированы в многочисленных ведомственных нормативных документах, даже простое перечисление только названий которых заняло бы не одну страницу.

Чтобы обеспечить личную безопасность и безопасность членов своей семьи, трудового и иного коллектива от терроризма, необходимо выполнять следующие элементарные меры и правила самозащиты, вытекающие из логики здравого смысла и не требующие специальных знаний и каких-либо усилий:

1.Исключить несанкционированное проникновение посторонних лиц

вподъезды домов, в здания организаций, в подвалы и чердачные помещения.

2.Технически укрепить двери, установить на них замки, домофоны и т.п. Нормальное положение дверей – “ЗАКРЫТОЕ”.

3.Установить в открытых проёмах подвалов прочные решётки.

4.Установить дежурство в подъездах.

5.Активно привлекать самих жителей и пенсионеров к контролю за подозрительными лицами и оказанию содействия правоохранительным органам.

6.Не подбирать и не трогать подозрительные предметы на улице и в транспорте.

7.При обнаружении забытых предметов или вещей в транспорте не трогать их, а немедленно сообщить об этом водителю (машинисту электропоезда, кондуктору).

110

8. При угрозе террористического взрыва в здании и объявлении экстренной эвакуации необходимо: немедленно покинуть помещение и выйти на улицу, быстро отойти от этого здания на расстояние не менее 300м, затем спокойным ходом следовать дальше.

Если вы оказались в заложниках:

1.Не выделяйтесь из толпы, старайтесь быть незаметными, быть как все, никакой паники и истерики, берегите детей.

2.Беспрекословно и молча выполняйте требования террористов.

3.Ни в коем случае нельзя пытаться как-то договориться с террористами, это и абсолютно бесполезно, и опасно, потому что любая активность может вызвать совершенно непредсказуемую реакцию.

4.Помните: о Вашем захвате уже знают силовые структуры, и они готовятся к вашему освобождению.

5.При штурме возможны и несчастные случаи. Поэтому, если у Вас не оказалось документов, запишите на любой бумаге в нескольких экземплярах свою фамилию, имя, отчество, домашний адрес и номер телефона или близких родственников и знакомых. Если у Вас непереносимость каких-то лекарств, укажите их. Положите все эти сведения в разных местах одежды и даже в обувь.

6.Не реагируйте на провокационное или вызывающее поведение других и сами такого не допускайте.

7.При начале освобождения ложитесь на пол или залезайте под столы, стулья и т.п., прикройте собой ребёнка – словом, не высовывайтесь.

8.После освобождения беспрекословно выполняйте все требования

спецслужб и не делайте скоропалительных заявлений.

6.4. Действия при угрозе и совершении теракта

Должностные лица при возникновении угрозы теракта обязаны:

1.Срочно проверить готовность средств оповещения.

2.Проинформировать персонал об угрозе.

3.Уточнить план экстренной эвакуации организации.