Методичка (4) (975695), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Повреждения от вибраций и усталости переходят вповреждения от малоцикловой усталости. Еще большее возрастание аи 8 обусловливает переход к гипотетическим авариям и катастрофам.При этом теоретической основой анализа таких ситуаций являетсястатическая и динамическая нелинейная динамика разрушения.По степени потенциальной опасности, приводящей к подобнымкатастрофам в техногенной сфере гражданского комплекса, можновыделить объекты ядерной, химической, металлургической игорнодобывающей промышленности, уникальные инженерныесооружения (плотины, эстакады, нефтегазохранилища), транспортныесистемы (аэрокосмические, надводные и подводные, наземные),перевозящие опасные грузы и большие массы людей, магистральныегазо-, нефте,- и продуктопроводы.
Сюда же относятся опасныеобъекты оборонного комплекса - ракетно-космические и самолетныесистемы с ядерными и обычными зарядами, атомные подводныелодки и надводные суда, крупные склады обычных и химическихвооружений.Аварии и катастрофы на указанных объектах могутинициироватьсяопаснымиприроднымиявлениямиземлетрясениями, ураганами, штормами. Сами техногенные аварии икатастрофы при этом могут сопровождаться радиационными ихимическими повреждениями и заражениями, взрывами, пожарами,обрушениями. Типы и параметры поражающих факторов при этоммогут изменяться в весьма широких пределах.234Степень защищенности человека, государства, человечества, атакже среды обитания и жизнедеятельности от все нарастающихопасностей техногенных катастроф, несмотря на предпринимаемыеусилия во всем мире, пока не повышается.
В силу целого радаважнейшихполитических,социальных,экономических,демографических факторов последнего десятилетия угрозынациональной безопасности России в техногенной сфере в ближайшейперспективе могут стать одними из доминирующих. Техногенныекатастрофы в свою очередь способны создавать и усиливать угрозы вуказанныхвышесоциально-политической,экономической,демографической и военно-стратегической сферах.Техногенные катастрофы характеризуются исключительновысокими градиентами усиления факторов, поражающих население иокружающую среду в моменты их возникновения и развития.
Временапрямого воздействия поражающих факторов могут измеряться долямисекунд и часами, а их негативные последствия могут проявлятьсясотни и тысячи лет.На основе анализа последствий и периодичности техногенныхаварий и катастроф можно выделить их следующие классы (см.рис.
6.2.1): планетарные, глобальные, национальные, региональные,местные, объектовые. По мере развития человечества и еговозможностей в промышленной и военной сферах все большевозрастают стратегические риски техногенных аварий и катастрофпервых четырех типов.Рис.6.2.1 Типы аварий и катастроф [9]235Планетарные катастрофы с возможностью гибели жизни наЗемле связываются с такими катастрофическими природнымиявлениями, как столкновение Земли с крупными астероидами,имеющими скорости движения до 80 км/сек, а также сполномасштабными военными действиямис применениемсовременного ядерного и химического оружия массового поражения.Глобальные катастрофы могут затрагивать территории рядасопредельных стран; периодичность таких катастроф оценивается в30-40 лет и более, число пострадавших в них более 100 тыс., аэкономический ущерб может превышать 100 млрд.
долл. Такиепоследствия связываются с крупномасштабными техногеннымикатастрофами на ядерных реакторах гражданского и военногоназначения с расплавлением активной зоны, на предприятияхядерного цикла, на ядерных боеголовках, на мощныхракетоносителях, на атомных подводных лодках и надводных судах,на складах с химическим оружием и на крупных химическихпредприятиях с большими запасами сильно действующих ядовитыхотравляющих веществ.Национальныекатастрофызатрагиваюттерриторииотдельных стран; их периодичность может характеризоватьсявременем 15-20 лет; при этом число жертв и пострадавших более 10тыс. человек, а экономические ущербы достигают 10 млрд. долл.
иболее. Такие катастрофы могут возникать на указанных вышеобъектах, а также при транспортировках больших масс людей иопасных грузов, на пересечениях магистральных трубопроводныхсистем с транспортными линиями и линиями электропередач, припожарах на крупнейших промышленных и гражданских комплексах,при падениях самолетов на опасные объекты, при разрушенияхкрупных плотин и дамб.Техногенныекатастрофырегиональногомасштабазахватывают территории целых республик, краев и областей; ихпериодичность оценивается в 10-15 лет. Число жертв и пострадавшихв них может превышать тысячу человек, а экономический ущерб 1,0млрд.
долл. Такого рода катастрофы вызываются теми же причинамии имеют те же последствия, что и национальные катастрофы.Дополнительно к ним можно отнести взрывы и пожары на объектах сопасными веществами, при крушениях поездов, судов и самолетов,при взрывах на металлургических комплексах, элеваторах, шахтах.Локальные (местные) аварии и катастрофы создают ущербыдля городов и районов. Частота их возникновения существенно выше- менее одного года; пострадавшими в них оказываются сотни людей,236а экономический ущерб достигает 100 млн. долл. Спектр основныхпричин и источников локальных аварий и катастроф дополняетсяобрушениями и пожарами на промышленных и гражданскихсооружениях, при локальных выбросах радиоактивных иотравляющих веществ.Объектовые аварии и катастрофы ограничиваютсятерриториями санитарно-защитных зон объекта; частота таких аварийи катастроф характеризуется временем до одного месяца; число жертви пострадавших находится на уровне десятков, а экономическийущерб - на уровне миллиона долл.
Наиболее частыми здесь являютсяпожары, взрывы, столкновения и крушения транспортных средств,обрушения, провалы.Такая классификация аварий и катастроф позволяет болееориентированно вести разработки методов и систем их анализа,прогнозирования и предотвращения.6.2.2. КОЛИЧЕСТВЕННАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РИСКОВСтратегические риски (R5) могут быть рассчитаны какпроизведение, сумма или интеграл соответствующих величин,подходы для расчета предложены Н.А.
Махутовым [9]:= \C(U)P(U)dUгде РЬ Ui - вероятности и ущербы от основных(дифференцированных) неблагоприятных событий; С - весовыефункции.Отрезок времени А т, для которого можно определять риски RS9обычно принимается равным одному году (А г = 1год), и тогда прииспользовании логарифмических шкал вероятность Р5 наступлениянеблагоприятного события измеряется в величинах 10т 1/год (где т показатель степени). В простейшем случае величины Ps оцениваютсякак частоты F наступления неблагоприятных событий в год.Величины ущербов Us связываются с типом неблагоприятногособытия и могут измеряться большим числом параметров.
Приоценках стратегических рисков ущербы Us могут оцениватьсячислами пострадавших людей N или экономическими потерями Е (врублях). По аналогии с рисками природно-техногенных катастроф длястратегических рисков можно в двойных логарифмическихкоординатах построить обобщенные кривые "P^-Us" типа "F-N"кривых (рис. 6.2.2).237IgFю4«г*10"ю1ю1to1to?ю4/ff*Рис. 6.2.2.
Обобщенные кривые для оценки интегральных идифференциальных рисковФундаментальнымсвойствоминтегральныхидифференциальных рисков является то, что росту ущербов Uсоответствует снижение вероятности Р (частоты) их возникновения, идиапазон изменения у величины Р больше (на 1 - 2 порядка), чем увеличины U.Дифференцированные риски при их анализе и классификациисвязываются с источниками рисков и сферами жизнедеятельности.Первые стратегические риски измеряются в относительномчисле летальных исходов на тысячу человек в год, вторые - вотносительной доле ВВП, характеризующей экономические потери вгод.Анализ усложнения и насыщения потенциально опаснымиобъектами техногенной сферы всех промышленно развитых стран вушедшем столетии показал, что рост числа и тяжести последствийтехногенных катастроф подчиняется экспоненциальному закону.Возможности парирования угроз в техногенной сфере оказалисьограниченными, несмотря на выдающиеся достижения научнотехнического прогресса практически во всех областях гражданской иоборонной промышленности.Такие объекты техногенной сферы, как атомные итермоядерные энергоустановки, ракетно-космические системы,238ядерное и химическое оружие массового поражения, транспортныевоздушные, морские и наземные системы, гиганты энергетического ихимическогокомплексов,магистральныенефте-,газо-,продуктопроводы позволили, с одной стороны, преобразитьвозможности во всех областях деятельности мирового сообщества и, сдругой, создали неприемлемо высокие риски дальнейшемусуществованию человечества.Величины Р для глобальных катастроф составляют 0,02+0,031/год, для национальных - 0,05ч+0,1 Угод , для региональных 0,5+11/год, для местных - 1+20 1/год, для объектовых - 10+500 1/год.Величины С/, включающие материальный, нематериальный, прямой,косвенный, экономический элементы ущербов, для указанных классовкатастроф снижаются от 1010+109 до 105+103 долл.
на одну катастрофу(рис. 6.2.3). Таким образом, вариация Р достигает четырех порядков, аединичных ущербов U - семи порядков. Риски погибнуть илиполучить увечья в каждой из указанных катастроф измеряются общимчислом пострадавших от 106 до 10°, т.е. изменяются на шестьпорядков. В соответствии с этими данными совокупные риски отединичных техногенных катастроф могут изменяться в пределах от2-Ю 8 долл./год до 5-Ю5 долл./год.По мере снижения тяжести единичной катастрофы числообъектов техносферы увеличивается от единичных и мелкосерийныхдо крупносерийных и массовых.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
