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- 1.1 流体力学的事故の歴史から
第 1 章 流体力学的事故に関する一般情報
1.1 流体力学事故の歴史から
カリフォルニアのセント フランシス ダムは、人間の不注意の悲劇的な例として、地質工学の分野で永遠に語り継がれるでしょう。 この施設は、ロサンゼルスの水道を通じて水を供給するために水を貯蔵する目的で、ロサンゼルスから 70 km 離れたサンフランシスコ渓谷に建設されました。
貯水池の埋め立ては 1927 年に始まりましたが、水位が最高水位に達したのは 1928 年 3 月 5 日でした。その時すでにダムからの水の浸出は地元住民の間で懸念を引き起こしていましたが、必要な対策は講じられませんでした。 ついに 1928 年 3 月 12 日、水が土壌を突き破り、その圧力でダムが決壊しました。 災害の生存目撃者はいなかった。 それはひどい光景でした。 水は高さ約40メートルの壁のように渓谷を駆け抜け、5分後には25キロ下流にある発電所を破壊した。 すべての生き物、すべての建物が破壊されました。 すると水が谷に流れ込みました。 ここでは高さが下がり、破壊力は若干弱まったものの、依然として危険な状態であった。 谷の上流部では生き残った者はほとんどいなかった。 これらは誤って木の上や川に浮かんでいる瓦礫の上に逃げた人々です。
洪水が海岸平野に到達するまでに、それは幅3キロメートルの濁流となり、早歩きの人ほどの速度で押し寄せた。 波の背後で、谷は80キロにわたって浸水した。 この洪水では600人以上が死亡した。
セント フランシス ダムの崩壊は、水力構造物を建設してはならないことの例となりました。
1.2 流体力学的事故の原因
流体力学的事故- これは、水力構造物 (ダム、堤防、水門) またはその一部の故障 (破壊) に関連する緊急事態です。 流体力学事故は、大量の水の制御不能な動きによって特徴付けられ、広大な地域の破壊と洪水を引き起こします。 。
流体力学的事故の原因
水力構造の破壊（突破）は、自然力の作用または人間の影響の結果として発生します。
流体力学的事故の自然原因: 。
地震、
ハリケーン、
崩壊、土砂崩れ、
洪水など
人間の活動に関連する原因:
設計上のエラー。
水力構造物の構造欠陥。
運営規則に違反した場合。
放水路が不十分であり、ダムを越えて水が溢れる。
妨害行為。
水力構造物に対する核兵器または通常兵器による攻撃。
1.3 流体力学的事故の被害要因
水力構造物の破壊に伴う流体力学的事故の主な被害要因は次のとおりです。
ブレイクアウト波
地域の洪水。
突破波の被害は、高速で移動する水の塊が人々や構造物に与える影響、破壊された建物や建造物の破片、その他の物体への影響という形で現れます。
洪水- これは、領域を水で覆うことです。
重大な洪水地帯:
ゾーン I - 長さ 6 ～ 12 km
ゾーン II - 長さ 15 ～ 25 km
ゾーン III - 長さ 30 ～ 50 km
IV ゾーン - 長さ 35 ～ 70 km
壊滅的な洪水地帯
洪水地帯では、人、家畜、植物に大規模な損失が発生し、主に建物やその他の建造物などの有形資産が重大な被害を受け、破壊されました。
壊滅的な洪水の場合、冷水への曝露、神経精神的ストレス、さらには住民の生命維持システムの洪水（破壊）によって、人々の生命と健康に対する脅威がもたらされます。 。
洪水地帯での緊急事態には、二次的な被害要因が伴うことがよくあります。
電気ケーブルやワイヤーの断線やショートによる火災、
土壌浸食による地滑りや地滑り、
飲料水の汚染による感染症、および洪水地帯とその近く、特に夏における衛生的および疫学的状態の急激な悪化。
第 2 章 流体力学的に危険な物体での事故
2.1 流体力学的に危険な施設における事故の種類
流体力学事故ダム
流体力学的事故 流体力学的に危険な施設では、壊滅的な洪水を引き起こす可能性があります。
集落や経済施設が位置する沿岸地域の洪水は、川の上流にある水理構造物（ダム、堤防、締切堰）や灌漑地域の灌漑構造システムの破壊の結果として発生する可能性があります。
洪水とは、地域を水で覆うことです。 以下、「洪水」という用語は、水力構造物の破壊による地域の洪水を指します。 。
流体力学的事故の種類
- 突き破り波の形成を伴うダム（ダム、閘門、堰堤など）の決壊で、壊滅的な洪水が引き起こされます。
- ダム（ダム、水門、堰堤など）が決壊し、突き抜け洪水の発生につながります。
- 肥沃な土壌の流出または広範囲にわたる堆積物の堆積につながる（ダム、堤防、水門、ダムなどの）突破口。
浸水地域では、壊滅的な洪水の 4 つのゾーンが区別されます。
最初のゾーンは水力構造に直接隣接しており、そこから 6 ～ 12 km の範囲に広がっています。 ここでの波の高さは数メートルに達することがあります。 流速30km/h以上の急激な水流が特徴。 波の移動時間 - 30分。
2 番目のゾーンは、速い流れのゾーン (15 ～ 20 km/h) です。 このゾーンの長さは 15 ～ 25 km になることがあります。 波の到達時間は50～60分です。
3 番目のゾーンは中間流域 (10 ～ 15 km/h) で、長さは最大 30 ～ 50 km です。 波の到達時間は2～3時間。
4 番目のゾーンは、弱い電流 (スピル) のゾーンです。 ここでの現在の速度は6〜10 km/hに達することがあります。 ゾーンの長さは、地形に応じて 35 ～ 70 km になる場合があります。
壊滅的洪水地帯とは、人、家畜、植物に大規模な損失が発生し、主に建物やその他の建造物などの有形資産が著しく損傷または破壊された洪水地帯です。
我が国には3万以上の貯水池があり、産業廃水や廃棄物のための貯水池も数百カ所あります。 。 10億立方メートルを超える容量を持つ大きな貯水池が60か所あります。 200 の貯水池と 56 の廃棄物保管施設で運用されている水圧構造物は、潜在的に危険な物体です (図 1)。
図1。 流体力学的に危険な物質の量ロシアの地域ごとのオブジェクト、%
流体力学的に危険な物体は、その前（上流）と後（下流）の水位に差を生じる構造物または自然の地層です。 これらには、圧力フロントの水力構造物、つまりダム、ダム、堤防、取水口と取水構造物、圧力盆と均等化貯水池、上水道、小規模水力発電所、都市と農地の工学的保護の一部である構造物が含まれます。
圧力フロントの流体力学的構造は、永続的なものと一時的なものに分けられます。
技術的作業 (発電、土地の埋め立てなど) を実行するために使用される水圧構造は、恒久的と呼ばれます。
仮設構造物には、恒久的な水力構造物の建設および修理中に使用されるものが含まれます。
さらに、水力構造は一次構造と二次構造に分けられます。
主なものには圧力前線構造が含まれており、その突破口は近隣の居住地の住民の通常の生活の混乱、住宅建物や国家経済施設の破壊、損傷を伴います。 ロシアにはこのような建造物が約 40 ある。
二次的なものには、圧力フロントの水圧構造が含まれますが、その破壊や損傷は重大な結果を引き起こしません。
水力構造物の破壊に伴う水力学的事故の主な被害要因は、その地域の突破波と洪水です。
2.2 流体力学的事故の影響
流体力学的に危険な施設での事故の結果を予測することは困難です。 これらの物体は都市内または大規模な集落の上流に位置しており、破壊されると広大な領土、都市や村、経済施設に壊滅的な洪水が発生し、大量の人命が失われる可能性があるため、リスクが増大する物体です。 。
人口減少の合計は夜間に90％、日中は60％に達する可能性があります。
壊滅的な洪水の影響は、その区域内にある潜在的に危険な施設での事故によってさらに悪化する可能性があります。
壊滅的な洪水が発生した地域では、給水システム、下水道システム、排水管、ゴミ収集場、その他の廃棄物が破壊される（浸食される）可能性があります。 その結果、下水、ゴミ、廃棄物が洪水地帯を汚染し、下流に広がります。 感染症の発生と蔓延の危険性が高まっています。
2.3 流体力学的事故の場合の安全な行動に関する規則
ダムの下流にある都市やその他の地域社会は洪水の危険にさらされています。 したがって、そこに住む人々は、安全な行動の規則と、流体力学的事故が発生した場合の行動手順を知っておく必要があります。 。
基本ルール：高所への避難経路を事前にいくつか用意しておきましょう。
流体力学的事故の恐れがある場合の行動
洪水の脅威や避難に関する情報を受け取った場合:
1. 危険ゾーンから直ちに離れて（運転して）安全な場所または高い場所に移動します。
2. 書類、お金、必需品、2～3日分の食料を持参してください。
3. 外出するときは、電気、ガスを止め、窓、ドア、換気扇などの開口部をしっかりと閉めてください。
突然の流体事故発生時の対応
突然の洪水の場合は、押し寄せる波の衝撃から逃れるために、緊急に近くの高台に移動するか、安定した建物の最上階に登ってください。 。
家が浸水した場合は、電源を切り、日中は明るい布でできた旗を窓から吊り下げ、夜はランタンを立てて家（アパート）に人がいることを知らせます。
食料と飲料水の会計と保護を整理します。 水に入った食べ物を食べたり、検査されていない水を飲料として使用したりしないでください。
気づいたら水の中にいる
鋭利なエッジで危険な物体を押しのけ、
浮遊物につかまる
浮遊物からいかだを結び付けて、それに登ってみてください。
流体力学的事故後の措置
建物に入る前に、さらなる破壊の危険がないことを確認してください。 部屋に入るときは、マッチやその他の裸火を使用しないでください。電池式の懐中電灯を使用してください。 すべてのドアと窓を開けて、蓄積したガスを除去し、部屋を乾燥させます。 電気ネットワークがチェックされるまでは、電源を使用しないでください。
使用した参考文献のリスト
1.2 アキモフ V.A.、ノビコフ V.D.、ラダエフ N.N. 自然および人為的な緊急事態: 危険、脅威、リスク - M.: ZAO FID "Business Express"、2012年。 - 430 p。
1.3 生命の安全。 /総合編集中。 Belova S.V. - M.: 高校、2013. - 421 p.
1.4 緊急事態における安全性 / 編 N.K.シシキナ - M.: 州立教育大学、2012 年。
1.5 緊急事態における安全性 / B.S. マストリュコフ - M.: 出版社。 センター「アカデミー」、2013年。
1.6 生命の安全。 緊急事態における住民と領土の保護: 教科書。 手当/V.V. デニソフ、I.A. デニソワ。 - M.: ICC「Mart」、ロストフ n/a: 出版センター「Mart」、2013。 - 608 p.
1.7 民間防衛/編 E.P.シュビナ - M.: 教育、2012
1.8 マストリュコフ B.T. 緊急時の安全性。 - M.: MISIS パート 1 - 1998 年、パート 2 - 1999 年。 - 376 p。
1.9 ラダエフ N.N. 潜在危険物の安全管理体制の仕組み。 - M.: 戦略ミサイル部隊、2012年。 - 517 p。
1.10 シャフラマニャン M.A.、アキモフ V.A.、コズロフ K.A. ロシアの自然および人工の安全性の評価。 理論と実践。 - M.: FID「Business Express」、2012年。 - 400 p。
1.11 1994 年 12 月 21 日連邦法第 68-FZ 号（2008 年 12 月 30 日連邦法第 309-FZ により修正）「自然災害および人為的緊急事態からの人口および領土の保護について」。
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ロシア連邦政府
解決
水理構造物の分類について
連邦法「水圧構造物の安全性に関する」第 4 条に従って、ロシア連邦政府は
決定します:
1. 水力構造が次のクラスに分類されていることを確認します。
クラス I - 非常に危険性の高い水圧構造物。
クラス II - 危険性の高い水圧構造物。
クラス III - 中程度の危険度の水力構造物。
クラス IV - 危険性の低い水圧構造。
2. 水力構造物の分類に関する別添基準を承認する。
3. この決議によって承認された基準に従って、水力構造物がさまざまなクラスに分類できる場合、その水力構造物はそれらの最上位に属することを確立します。
政府議長
ロシア連邦
D.メドベージェフ
水理構造物の分類基準
承認された
政府決議
ロシア連邦
2013 年 11 月 2 日付け N 986
1. 高さと基礎土壌の種類に応じた水理構造のクラス:
水圧構造 | 土壌ベースの種類 - | 水圧構造物の高さ (メートル) |
|||
1. 土材ダム | |||||
2. コンクリートおよび鉄筋コンクリートダム; | 60から100まで | ||||
水中建築構造物 | |||||
水力発電所。 出荷用ロック。 圧力前線の形成に関与する船舶のリフトおよびその他の構造物 | |||||
3. 擁壁 | |||||
4. マリン | |||||
5. マリン | 15以下 | ||||
6. 液体廃棄物貯蔵施設の密閉構造 | |||||
7. フェンス構造物。 防氷構造物 | |||||
8. ドライドックと液体ドック。 | 15以下 | ||||
積み込みドックチャンバー | 10個以下 | ||||
注: 1. 土壌は次のように分類されます。 A - 岩が多い。 B - 固体および半固体の状態の砂質、粗粒、粘土質。 B - 粘土質で、水を含んだプラスチックの状態。
2. 水圧構造物の高さと基礎の評価は、設計図書に従って決定されます。
3. 位置 4 および 7 では、油圧構造の高さの代わりに、油圧構造のベースの深さが取得されます。
2. 目的と動作条件に応じた水圧構造のクラス:
水圧構造 | クラス |
1. 貯水量100万立方メートルの埋立水道の水力構造物を保持する： | |
1000以上 | |
200から1000まで | |
50から200まで | |
50以下 | |
2. 設備容量、MW を含む水力発電所、揚水発電所、潮力発電所および火力発電所の水力構造: | |
1000以上 | |
300から1000まで | |
10から300まで | |
10個以下 | |
3. 出力に関係なく原子力発電所の水圧構造 | |
4. 内陸水路の水理構造物および運河（河川港の水理構造物を除く）： | |
スーパーハイウェイ | |
メインとローカル | |
5. 構造物が提供する灌漑および排水の区域のための埋め立てシステムの水力構造物、千ヘクタール： | |
300以上 | |
100から300まで | |
50から100まで | |
50以下 | |
6. 複雑な水管理を目的とした運河とその上にある水力構造物（年間総水量は 100 万立方メートル）： | |
200以上 | |
100から200まで | |
20から100まで | |
20未満 | |
7. 海洋保護水理構造物および海運河、海港の水理構造物と航行中の貨物回転量および寄港回数： | |
600万トン以上の乾貨物（1,200万トン以上の液体）と800回以上の寄港 | |
乾貨物150万トンから600万トン（液体600万トンから1,200万トン）、寄港回数600回から800回 | |
乾貨物150万トン未満（液体600万トン未満）、寄港回数600回未満 | |
8. 企業の種類に応じた海洋保護水圧構造物および海洋造船および船舶修理企業および基地の水力構造物 | |
9. 河川港湾、造船および船舶修理企業の保護水力構造物 | |
10. 1 日あたりの平均貨物売上高 (在来トン) および旅客売上高 (在来旅客) を示す河川港の水理構造: | |
15,000以上の従来型ユニット トン以上 | |
3501-15000 変換 トンと501-2000の従来型ユニット。 乗客（港カテゴリー2） | |
751-3500 変換 トンと201-500の従来型ユニット。 乗客（港カテゴリー3） | |
従来の750以下 トン、従来型200台以下。 乗客（港カテゴリー4） | |
11. マリンバース水力構造物、踏切の水力構造物、貨物回転用軽量化システム、百万トン： | |
0.5以上 | |
0.5以下 | |
12. 船舶の係留、航海の間の修理および供給のための係留水圧構造 | |
13.空排水量千トンの造船および船舶修理企業の係留水力構造物： | |
3.5以上 | |
3.5以下 | |
14. 進水質量が千トンの船舶用の油圧構造物の建設および昇降および進水： | |
30歳以上 | |
3.5から30まで | |
3.5以下 | |
15. 航行機器の定置油圧構造物 | |
16. 恒久的な水圧構造物の建設、改築、オーバーホールの段階で使用される仮設水力構造物 | |
17.護岸水圧構造物 |
注: 1. 位置 2 で指定される、設置容量 1000 MW 未満の水力発電所および火力発電所の水力構造のクラスは、発電所がエネルギー システムから分離されている場合、1 つ増加します。
2. 位置 6 で指定された水理構造のクラスは、困難な山岳地帯の乾燥地域に水を輸送する運河については 1 つ増加します。
3. 取水口から第 1 調整池までの運河部分、および位置 6 に規定されている調整池間の運河部分の水理構造のクラスは、主な水消費者への給水が行われている場合には 1 つ減らされます。運河での事故の影響を清算する期間は、貯水池やその他の発生源の容量を調整することにより確保できます。
4. 河川港の水理構造への損傷が連邦、地域間、および地域的な性質の緊急事態を引き起こす可能性がある場合、ポジション 10 で指定された河川港の水理構造のクラスは 1 つ増加します。
5. 位置 13 および 14 で指定される水力構造のクラスは、建造または修理される船舶の複雑さに応じて 1 つ増加します。
6. 位置 16 で指定された水圧構造のクラスは、そのような水圧構造への損傷が緊急事態を引き起こす可能性がある場合に 1 つ増加します。
7. 堤防保護水圧構造物への損傷が連邦、地域間、および地域的な性質の緊急事態を引き起こす可能性がある場合、位置 17 で指定された水力構造物のクラスは 1 つ増加します。
3. 保水構造にかかる最大圧力に応じた保護水圧構造のクラス:
保護地域 | 最大設計揚程（メートル） |
|||
とオブジェクト | ||||
1. 住宅地 | ||||
2500以上 | ||||
2100年から2500年まで | ||||
1800年から2100年まで | ||||
10時から15時まで | ||||
2. 健康増進施設 | ||||
3. 年間総生産量および (または) 1 回限りの保管製品のコストが 10 億ルーブルの施設: | ||||
5以上 | ||||
1から5まで | ||||
1未満 | ||||
4. 文化記念物および天然記念物 | ||||
4. 起こり得る流体力学的事故の影響に応じた水力構造のクラス:
油圧クラス | 番号 | 人数、生活環境 | サイズ | 事故による緊急事態の発信地域の特徴 |
20000以上 | ロシア連邦の2つ以上の構成主体の領域内 |
|||
500から3000まで | 内で |
|||
一人の領土 |
||||
100から1000まで | 一つの自治体の区域内で |
|||
一つの経済主体の領域内で |
電子文書テキスト
Kodeks JSC によって作成され、以下に対して検証されています。
法令集
ロシア連邦、
N 45、2013 年 11 月 11 日、第 5820 条
流体力学的事故- これは、水力構造物またはその一部の故障（破壊）と、大量の水の制御不能な移動に関連する緊急事態であり、広大な地域の破壊と洪水を引き起こします。
水圧構造- 水面上または水面近くに位置し、以下を目的とした国家経済的対象物。
水の動きの運動エネルギーを他の種類のエネルギーに変換する目的で使用する。
火力発電所や原子力発電所からの排気蒸気の冷却。
干拓;
沿岸水域の保護。
灌漑と給水のための取水口。
排水;
魚の保護。
水位規制。
河川および海の港、造船および船舶修理企業、海運の活動を確保する。
鉱物（石油とガス）の水中生産、貯蔵、輸送（パイプライン）。
水圧構造物の破壊（突破）自然の力（地震、ハリケーン、ダムの浸食）や人間の影響、さらには構造上の欠陥や設計ミスによって発生します。
メインへ 水圧構造 含まれるもの: ダム、水のような集水構造物、ダム、
ダム - 流れを制限し、貯水池や川床に沿った水位の差を作り出す水力構造物 (人工ダム) または自然の地層 (天然ダム)。
貯水池 長期的（原則として、一時的および永続的な水力構造によって形成される）と短期的（地滑り、土石流、雪崩、地滑り、地震などの自然力の作用による）の場合があります。
プロラン - 浸食によるダム本体の損傷。
穴に突入する水流は突破波を形成し、その波高と移動速度は大きく、破壊力は絶大である。 突破波は、貯水池の水が上部のプールから下部のプールに落下して波を生成することと、落下した場所で水の体積が急激に増加して流れが生じるという2つのプロセスが同時に重なることによって形成されます。この場所から水位の低い他の場所へ水を送ります。
突破波の高さと伝播速度 穴の大きさ、上部と下部のプールの水位差、川床とその氾濫原の水文学的および地形的条件によって異なります。
波の伝播速度 破過速度は通常 3 ～ 25 km/h の範囲で、高さは 2 ～ 50 m です。
流体力学事故によるダム破壊の主な影響は次のとおりです。 その地域の壊滅的な洪水 、これは、突き破り波による低地地域の急速な浸水と洪水の発生で構成されます。
壊滅的な洪水 によって特徴づけ：
突破波の可能な最大の高さと速度。
対応する目標への突破波の頂点と先端の到達推定時刻。
洪水の可能性がある区域の境界。
地域の特定の地域の浸水の最大深さ。
領土の洪水の持続時間。
水力構造物が破壊されると、川に隣接する地域の一部が破壊されます。 浸水の可能性があるゾーン .
暴露の影響に応じて ハイドロフロー 水力事故の際に形成された洪水の可能性のある領域では、壊滅的な洪水のゾーンを特定する必要があります。そのゾーン内で突破波が伝播し、大量の人的損失、建物や構造物の破壊、その他の重要な資産の破壊を引き起こします。
浸水した地域が水中に留まる時間は、4 時間から数日間となります。
分布の規模、状況の複雑さ、結果の深刻さの観点から見ると、最も壊滅的なものは、火災、爆発、毒性の高い放射性物質および生物学的に危険な物質の放出（放出の脅威）を伴う事故、および流体力学的事故です。 。 このような事故のほとんどは、潜在的に危険な施設で発生します。
人為的な事故や災害の原因と原因
現代世界は、その影響の規模が増大しているのが特徴です 人為的な事故や災害 （航空、鉄道、海運のいずれであっても）その実現の可能性を減らします。 たとえば、今世紀の 40 年代に数十件の航空事故で数十人が死亡したとしても、今では 1 つの災害で数百人の命が奪われています。 実際、人為的起源の危険は、被害という点ではすでに人間にとってマイナスとなる自然現象と同等になっています。 この例はたくさんあります。 したがって、大気の影響により、竜巻は年間最大700回発生します。 そのうち約 2% が被害を引き起こし、平均 120 人が死亡し、約 7,000 万ドルの損失が発生しています。 同時に、専門家によると、石油精製だけでも年間約 1,500 件の事故や災害が発生しており、そのうち 4% では 100 ～ 150 人の人命が失われ、最大 1 億ドルの物的損害が発生しています。
現代の潜在的に危険な産業の多くは、そこで重大事故が発生する確率が約 10" 4 と推定されるように設計されています。これは、メカニズムや機器の実際の信頼性を考慮すると、状況の不利な組み合わせにより、物質と人、1 回につき 1 回のオブジェクトの破壊が可能です。 10,000 物体年 。 物体がユニークであれば、非常に高い確率で、その間に大きな事故は発生しないでしょう。 そのようなオブジェクトが 1,000 個ある場合、10 年ごとにそのうちの 1 つが破壊されることが予想されます。 そして最後に、そのような物の数が 10,000 に近い場合、統計的には毎年そのうちの 1 つが事故の原因となる可能性があります。 この状況が、ここで説明した問題の原因の 1 つです。 技術的手段と規制要件に従って設計されたオブジェクトは、小規模な複製の条件では十分な信頼性がありますが、大量の複製では統計的な信頼性を失います。
現在進行中の人為的事故や災害の影響が拡大しているのは、現段階の科学技術の進歩の特殊性の結果です。 人間社会が利用できるエネルギーは継続的に増加し続けています。 エネルギーが飽和し、有害物質を使用する物体は、経済指標の名の下に、その単位容量がますます増加しています。 さまざまな産業用機器や輸送通信における圧力は増大しており、そのネットワークはますます分枝化しています。 エネルギー部門だけでも、世界中で年間約 100 億トンの燃料換算量が生産、輸送、貯蔵、使用されています。 エネルギー換算の観点から見ると、燃焼および爆発する可能性のあるこの大量の燃料は、その存在の歴史全体にわたって世界中で蓄積された核兵器の兵器庫に匹敵するものとなっています。
生産の規模と集中の増加は、潜在的な危険の蓄積につながります。 これは、西ヨーロッパのさまざまな産業に含まれる人間の致死量の具体的な（一人当たりまたは単位面積当たりの）値によって判断できます。 したがって、ヒ素の場合、この値は約 5 億回分、バリウムの場合 - 約 50 億回分、塩素の場合 - 10 兆回分になります。 これらの数字は、そもそも化学プラントの安全性の確保に関して広く表明されている懸念を明らかにしています。
化学事故を含む人為的事故の原因と原因を特定するには、まず、損傷した施設や車両の技術内容、量的および質的特性を評価する必要があります。 同時に、産業（または輸送）制御システムの設計と人間の解剖学的および生理学的能力の不一致により事故を引き起こした設計の人間工学的逸脱を判断する必要があります。このような状況では、直接管理する人々が対応します。技術的手段は、制作の他の参加者とともに、事前に計画された状況の犠牲者になります。
危険の実現の定量的尺度としての事故の確率 (リスク) は、生産の信頼性と観察可能性 (ブロック可能性) によって完全に決まります。
緊急事態の主な原因は障害の発生であり、ほとんどの単一障害はマルコフ現象です。つまり、それらはシステムの履歴に依存せず、ブロッキングなどの化学業界で一般的な方法で簡単に局所化されます。 実際には、これは 1 回の障害で単に生産が停止することを意味します。 一つの失敗の積み重ねが事故につながります。
VAはこのプロセスを次のように説明しています。 レガソフは著書「テクノスフィアの安全な発展の問題」の中で次のように述べています。
「通常、事故の前には、装置の欠陥や通常のプロセス手順からの逸脱が蓄積する段階が続きます。この段階の期間は、それ自体では数分または数日で測定できますが、欠陥や逸脱自体は脅威ではありません。重大な瞬間に、それらは致命的な役割を果たすことになるだろう（インドのボパール編）。例えば、事故のこの段階では、イソシアン酸メチルが入ったコンテナの冷却装置がオフになった。この容器と有毒ガス吸収装置を繋ぐ通信は減圧され、緊急事態で容器を燃やすことを目的としたトーチの電源が切られた。チェルノブイリの事故前には、いくつかの非常用保護装置も停止され、炉心からは最低限必要なガスが供給されなかった。この段階での標準からの逸脱の蓄積は、必要な診断ツールの欠如による構造要素や材料の動作の観察不能によるものであるか、より頻繁に発生するのはスタッフによるものです。この種の逸脱には慣れていますが、結局のところ、それは非常に頻繁であり、ほとんどの場合は事故にはつながりません。 そのため、危機感が鈍化し、機器や設備の正常な状態への復旧が遅れ、危険な状態で工程が継続してしまいます。
次の段階では、通常は予期せぬ、まれな、何らかの開始イベントが発生します。 ボパールでは、これは少量の水が透過性バルブを通ってイソシアン酸メチルの入った容器に入り、金属イソシアネートの温度と圧力の急速な上昇を伴う発熱反応を引き起こしたものでした。 チェルノブイリでは、これは炉心への積極的な反応度の導入であり、燃料要素と冷却材が瞬間的に過熱した。 このような状況では、オペレーターには効果的に行動するための時間も手段もありません。
事故自体は、出来事の急速な発展の結果として第3フェーズで発生します。 ボパールでは、これは逆止弁が開き、有毒ガスが大気中に放出されることになります。 チェルノブイリでは、水蒸気爆発による構造物や建物の破壊、副次的な化学プロセスによって強化され、第4ブロックの外側に蓄積された放射性ガスと分散した燃料の一部が除去されました。 この最後の段階は、最初の段階でのエラーの蓄積がなければ不可能でした。」
どうやら、どのような複雑なシステムでも、後続の多くの非マルコフ故障を引き起こす非マルコフ故障が常に少なくとも 1 つ存在するのは事実です。 故障が増加する雪崩のようなプロセスでは、緊急事態が事故に発展し、システムの制御が失われ、損傷状態に移行します。 この段階では、システムは管理できなくなり、単独で復元することはできません。 この状況の理由は、システムの可観測性が限られているためです。 可観測性、つまり制御パラメータとそれらを処理する方法の数が増加すると、特定された非マルコフ障害が排除されます。 ただし、この新しいシステムには、潜在的に観察できない新たな障害も含まれる可能性があるということは常に主張できます。
化学プラントは、危険性の増大の原因として、正常状態と損傷状態という 2 つの安定状態にある可能性があることが知られています。 ある安定状態から別の安定状態への移行は、通常、緊急事態と呼ばれる不安定な状態を経て発生します。
企業の状態は、他の複雑なシステムと同様に、位相空間の n 次元ベクトルで記述できます。 このようなベクトルの座標は、技術プロセスのパラメータであり、通常、プロセスが安定して進行するパラメータの下限と上限を示すことができます。 パラメータが境界を超えた場合、これは緊急事態、つまり安定性の宝くじの兆候です。 現在、プロセスを以前の境界に戻すことができるのは、特別な緊急保護システムだけです。 これが発生した場合、緊急事態は局地的であるとみなされます。 それ以外の場合、オブジェクトは新しい安定状態、つまり制御と管理が完全に失われることを特徴とするストラクチャ状態になります。 この瞬間から、物体自体が環境に悪影響を与える要因となります。 つまり、物体の状態を示す新しい n 次元ベクトルが表示され、その座標が衝撃波、熱放射、化学汚染などの損傷要因になります。 このベクトルを制御する能力は一般に限られており、重要な地域の力と資源の関与が必要です。 実際には、このベクトルが被害の原因であり、その特徴はリアルタイムではほぼ完全に制御不能であり、緊急事態が発生した瞬間から影響を受ける状態に移行するまでの時間が増加するにつれて、不確実性は直線的に増加するわけではありません。 一般に、損害の最大量は、事故時の技術プロセスに蓄積されたエネルギーと物質の量によって決まります。
事故や大惨事に関する広範な統計と、これらの現象に関連するプロセスの研究により、事故の「シナリオ」と考えられる最大の結果をかなり確実に予測することが可能になります。
技術的手段（緊急予防システム）の状態と運用効率、材料の構造的欠陥と要件への適合度、構造物の磨耗、腐食、老朽化など、これらすべてが事故や事故の考えられる原因を特定する際の研究対象となります。災害。 ただし、人的要因も同様に重要です。 統計データを分析すると、事故の 60% 以上が人的ミスによって発生していることがわかります。 現在、世界では保守員の不適切な行為によって発生する事故の割合が大幅に増加しています。 ほとんどの場合、これはプロフェッショナリズムの欠如、および時間的プレッシャーの下で困難な環境で最適な決定を下す能力の欠如によって起こります。 心理的に過負荷になった場合、一部の専門家は取り返しのつかない結果を招く誤った行動をとってしまいます。
世界の経験によれば、緊急事態を防ぐためには、一連の立法的、経済的、技術的措置が必要であり、これは本質的に非公式のリスク管理システムに相当するものとなる。 このようなシステムの基礎は、今日の許容可能なリスクレベルを確立するための立法的取り組みです。 その実施メカニズムは、特定の企業のリスクレベルを軽減するための経済的インセンティブを提供する効果的な税金と保険政策です。 必要な安全レベルを確保する手段は、技術的な装置と対策です。
このようなシステムに必要な要素は、安全レベルに関する危険産業の国家認証機関であり、この認証は、保険基金に対する企業の拠出額を決定するための主要な文書となります。 リスクが大きいほど。 保険基金への拠出額が高くなります。 事故による損失の補償は、これによってのみ行われます。 基金。 また、リスクを軽減するための大規模な産業プログラムの資金源となる可能性もあります。
潜在的に危険な物体。 技術的危険源の評価。
人為的な緊急事態の分析によると、そのかなりの部分、特に人身傷害や多大な物的損失につながる緊急事態は、産業施設での事故や災害の結果として発生していることがわかります。
緊急事態の発生を防止し、その結果の深刻さを軽減し、緊急事態を排除するための条件を作り出すための措置を特定して実行する作業を促進するには、これらのオブジェクトでの緊急事態の発生に最も影響を与える基準に従ってオブジェクトを体系化することが重要です。 。 この兆候は、特定の施設で労働災害が発生した場合に発生する危険を示します。環境への有害物質の放出（RV、SDYAV、BOV）、爆発、火災、壊滅的な洪水です。
事故が発生した場合、ゆりかご、家畜および植物の死滅が発生する可能性があり、人の健康への脅威、または国家経済および環境への損害が引き起こされる可能性のある経済的またはその他の物体は、潜在的危険物と呼ばれます。 。
潜在的な危険に応じて、経済対象は 4 つのグループに分類されます。
化学的に危険な施設 (CHF);
放射線危険物体 (RHO);
火災および爆発物 (AF);
流体力学的に危険な物体 (HDOO)。
現在、ロシアには地域的、あるいは世界的な脅威となっている大企業だけでも2000社以上ある。 これらは主に化学的に危険な物体です。
化学的危険物 (CHF) - これは、事故や破壊が発生した場合、人、農業用動物や植物に損害を与えたり、環境中の含有量の自然レベルを超える濃度や量の危険な化学物質による自然環境の化学汚染を引き起こす物体です。発生する可能性があります。
主なダメージ要因化学廃棄物施設での事故の場合 - 大気の地層の化学汚染。 同時に、水源、土壌、植生が汚染される可能性があります。 これらの事故には火災や爆発が伴うことがよくあります。
都市、地区、または地域に化学的危険物質が存在する場合、この行政区域単位 (ATE) も化学的危険物として分類される可能性があります。 このような危険の程度を特徴付ける基準は、次の規制文書で定義されています。
オブジェクトの場合、これは数量であり、ATE の場合、これは感染の可能性のある領域に存在する可能性のある人口の割合 (%) です。
化学廃棄物施設における事故は、有害要因の分布規模に応じて次のように分類されます。
ローカル（プライベート） - 衛生保護ゾーンの境界を越えない場合。
ローカル - 近くの住宅建物の個々のエリアもカバーします。
地域 - 人口密度の高い都市、地区、地域の広大な領域が含まれる場合。
世界規模 - 大規模な化学施設の完全な破壊。
最も一般的な化学物質である塩素とアンモニアを使用した典型的な化学廃棄物:
水処理プラント。
冷凍ユニット;
化学、石油化学防衛産業の企業。
SDYAVを備えた鉄道タンク、製品パイプライン、ガスパイプライン。
放射線危険物体 (RHO) - あらゆるオブジェクト、 原子炉、核燃料を使用する工場、または核物質を処理する施設、ならびに核物質の保管場所および放射線または放射能汚染による事故または破壊が発生した場合の核物質または電離放射線源を輸送する車両人や家畜、植物、自然環境にも影響を与える可能性があります。
典型的な ROO には次のようなものがあります。
アトムステーション。
使用済み核燃料の再処理と放射性廃棄物の処分を行う企業。
核燃料製造企業。
原子力施設とスタンドを備えた研究および設計組織。
原子力発電所の輸送。
軍事施設。
ROO の潜在的な危険性廃棄物処理施設での事故の結果として環境に流入する可能性のある放射性物質の量によって決まります。 そして、これは原子力施設の出力に依存します。 最大の危険は、原子力発電所と、原子力施設や原子力スタンドを備えた研究機関によってもたらされます。 それらでの事故は、起こり得る影響の規模（局地的、局所的、一般的、地域的、世界的）と運用基準（設計、最大の影響を伴う設計、設計を超えたもの）に従って分類されます。
火気および爆発物 (P ブー ) - これは、特定の条件（事故、開始）下で発火（爆発）する能力を獲得する製品や物質が生産、保管、使用、または輸送される対象です。
潜在的な危険に基づいて、これらの物体は 5 つのカテゴリに分類されます。
あ- 石油、ガス、石油精製、化学、石油化学産業、石油製品倉庫の対象物。
B- 炭粉、木粉、粉砂糖、合成繊維の製造。 ゴム;
で- 製材所、木工所、大工仕事など。 作業場、石油倉庫。
G- 冶金生産、熱処理工場、ボイラーハウス;
D- 低温耐火材料を加工および保管するための施設。
特に危険な物のカテゴリ A、B、C。
火災や爆発は、その要素や設備の燃焼や変形、空気衝撃波の発生（爆発時）、燃料や熱水、有毒物質の雲の形成による建物や構造物の破壊につながります。過熱した液体によるパイプラインや容器の爆発。
流体力学的危険物 (HDOO) - これは、このオブジェクトの前後で水位の差を生み出す水理構造または自然の形成です。
水力学的に危険な物体には、天然ダムや圧力前線の水力構造物が含まれます。 それを突破すると、強大な破壊力を持つ突破波が出現し、広範囲の浸水地帯が形成される。
典型的な GDOO:
ダム;
水力発電所および火力発電所の圧力容器。
擁壁;
取水口。
就学前教育機関の潜在的な危険性の基準:
水力発電所と火力発電所の構造（電気容量による）：
クラス 1 - 電力 150 万 kW。 もっと;
2-4 クラス -/- 最大 150 万 kW。
灌漑または排水地域のための埋め立てシステムの建設 (千ヘクタール):
1等 - > 300;
2等 -100-300;
3等 - 50-100;
4年生 -< 50.
識別、つまり オブジェクトの危険度の確立には次のものが含まれます。
人間と環境に引き起こされる可能性のある種類の損害の分析に基づいた、経済対象の危険度の一次（初期）決定。
その後の分析のために優先オブジェクトを特定します。
本人確認を行う場合 2 つのカテゴリーの危険が考慮されます
施設の通常の運用中に発生する危険。
緊急性の危険を含む。 リスクレベルが大幅に増加する緊急事態。
物体の危険度を最初に決定する手順は、物体の動作によって起こり得る損害を特徴づける編集された表と、工場で生産、加工、保管される有害な物質および材料の量に関する情報を使用して実行されます。施設または輸送。
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第5章。
流体力学的事故の歴史から
カリフォルニアのセント フランシス ダムは、人間の不注意の悲劇的な例として、地質工学の分野で永遠に語り継がれるでしょう。 この施設は、ロサンゼルスの水道を通じて水を供給するために水を貯蔵する目的で、ロサンゼルスから 70 km 離れたサンフランシスコ渓谷に建設されました。
貯水池の埋め立ては 1927 年に始まりましたが、水位が最高水位に達したのは 1928 年 3 月 5 日でした。その時すでにダムからの水の浸出は地元住民の間で懸念を引き起こしていましたが、必要な対策は講じられませんでした。 ついに 1928 年 3 月 12 日、水が土壌を突き破り、その圧力でダムが決壊しました。 証人 災害生存者はいなかった。 それはひどい光景でした。 水は高さ約40メートルの壁のように渓谷を駆け抜け、5分後には25キロ下流にある発電所を破壊した。 すべての生き物、すべての建物が破壊されました。 すると水が谷に流れ込みました。 ここでは高さが下がり、破壊力は若干弱まったものの、依然として危険な状態であった。 谷の上流部では生き残った者はほとんどいなかった。 これらは誤って木の上や川に浮かんでいる瓦礫の上に逃げた人々です。
洪水が海岸平野に到達するまでに、それは幅3キロメートルの濁流となり、早歩きの人ほどの速度で押し寄せた。 波の背後で、谷は80キロにわたって浸水した。 この洪水では600人以上が死亡した。
セント フランシス ダムの崩壊は、水力構造物を建設してはならないことの例となりました。
5.1. 事故の種類 流体力学的に危険な施設で
流体力学的に危険な物体- これらは、このオブジェクトの前後で水位の差を生み出す水理構造物または自然の地層です。 主な水力構造物には、ダム、貯水池、ダムが含まれます。
流体力学的事故- これは、水力構造物またはその一部の故障（破壊）と、大量の水の制御不能な移動に関連する緊急事態であり、広大な地域の破壊と洪水を引き起こします。
水理構造の破壊（破壊）は、自然の力（地震、ハリケーン、ダムの浸食）や人的影響、さらには構造上の欠陥や設計ミスによって発生します。
浸食によるダム本体の損傷（決壊）は特に危険です。 押し寄せる水流は突破波を形成し、その波高と移動速度は大きく、破壊力は絶大である。 流体力学事故によるダムの決壊の主な結果は、その地域の壊滅的な洪水であり、これは、砕波による下流域の急速な浸水と洪水の発生からなる。
壊滅的な洪水は次のような特徴があります。
■ 突破波の可能な最大の高さと速度。
■ 対応する目標への突破波の頂点と先頭の到達推定時刻。
■ 洪水の可能性がある区域の境界。
■ 特定地域の浸水の最大深さ。
■ 領土の洪水の継続時間。
水理構造物が破壊されると、川に隣接する地域の一部が浸水し、これを浸水可能区域と呼びます。 水力事故の際に発生する水流の影響に応じて、洪水の可能性がある地域では、破滅波が伝播し、大量の人的損失、建物や構造物の破壊を引き起こす壊滅的な洪水のゾーンを特定する必要があります。 、その他の重要な資産の破壊。
浸水した地域が水中に留まる時間は、4 時間から数日間となります。
壊滅的な洪水から住民を守る主な手段は避難です。 ダムの波が水力構造を突破して到達する 4 時間以内の、壊滅的な人口が発生する可能性のあるゾーンにある人口密集地域からの住民の避難は、一般避難が発表されたときに事前に実施され、これらの制限を超えて行われます。差し迫った洪水の危険がある場合。 壊滅的な洪水の可能性がある地域から避難した住民は、洪水のない地域に再定住します。
壊滅的な洪水時の人や財産の救出には、浸水した地域で人や財産を捜索し、ボートやヘリコプターに乗せて安全な場所に避難させることが含まれます。 必要に応じて、被害者には応急処置が施されます。 この後初めて、彼らは動物、有形資産、設備の救出と避難を開始します。 救助活動の手順は、壊滅的な洪水が突然発生したのか、それとも住民や物的資産を保護するために事前に適切な措置が講じられていたのかによって異なります。
高速ボートやヘリコプターで活動する偵察部隊は、まず人が最も集中する場所を特定する。 スカウトは自分たちで少人数の人々を救助します。 モーター船、バージ、ロングボート、カッター、ボート、いかだは人々の輸送に使用されます。
浸水した地域で人を捜索するとき、ボートの乗組員は定期的に信号を鳴らします。
住民を避難させる主要な作業が完了した後も、洪水地帯でのパトロールは止まらない。 ヘリコプターやボートが捜索を続けている。
人の乗降を確実にするために、仮設のバースが設置され、水上バイクにはタラップが装備されています。 半水没した建物、建造物、樹木、その他の物体から人を取り除くための他の装置も準備されています。 救助者はフック、ロープ、救命浮輪、その他の必要な装備や装置を備えていなければなりません。 水上で人々の救助に直接携わる職員は救命胴衣を着用しなければなりません。
壊滅的な洪水が予想される地域では、住民だけでなく企業や住宅当局の管理者も、洪水の可能性がある区域の境界とその期間、洪水や氾濫の脅威について警告する信号や方法を熟知しておく必要がある。避難すべき場所として。
