О новом подходе к прогнозированию чрезвычайных ситуаций на специальных объектах

ВОЕННАЯ МЫСЛЬ № 12/2008, стр. 42-46

О новом подходе к прогнозированию чрезвычайных ситуаций на специальных объектах

Генерал-майор В. К. СОРОКИН

Полковник С. В. ВАСИЛЬЕВ,

кандидат технических наук

АНАЛИЗ процессов возникновения чрезвычайных ситуаций (пожаров и взрывов), произошедших за последние два десятилетия на специальных объектах (арсеналах, базах хранения, складах боеприпасов и взрывчатых веществ), показывает, что система защиты этих объектов недостаточно эффективна. Речь идет о том, что ежегодный ущерб, наносимый государству пожарами и взрывами на специальных объектах, значительно превышает затраты на создание эффективной системы защиты самих объектов. Ярким примером тому служит пожар и взрывы, бушевавшие несколько дней в конце августа 2008 года на складе боеприпасов в Харьковской области.

Анализ развития систем хранения боеприпасов и вооружения показывает наличие тенденции к превалированию качественных аспектов уже на этапе их создания. Выражается это в первую очередь в сбалансированном построении системы хранения вооружения, когда реализуются определенные пропорции между средствами хранения и пожаротушения, обеспечивающие наиболее благоприятные возможности для решения боевых задач.

Серьезное внимание при этом уделяется разработке требований, предъявляемых к территориям и объектам хранения, а также нормативов по обеспечению их элементами и средствами противопожарной защиты. Однако, как показывает анализ проведенных ранее исследований, в настоящее время отсутствует комплексная методика прогнозирования, учитывающая всю совокупность основных причин возникновения пожаров на специальных объектах: воздействие молнии, занос огня на техническую территорию от ландшафтных пожаров, нарушение правил пожарной безопасности. Следствием является актуальнейшая задача технического обеспечения Вооруженных Сил России, заключающаяся в создании и совершенствовании автоматизированных систем поддержки принятия решений для реализации безопасного хранения боеприпасов и взрывчатых веществ на специальных объектах.

Проведенный анализ произошедших в последнее десятилетие чрезвычайных ситуаций, а также типовых сценариев развития пожаров и взрывов позволяет сформулировать следующие классы факторов, влияющих на развитие чрезвычайной ситуации на арсенале (складе боеприпасов или взрывчатых веществ): инициирующие факторы, динамические процессы, статические объекты.

К классу инициирующих факторов относятся:

появление источников огня внутри хранилищ, цехов и объектов хранения по различным причинам;

воздействие молнии во время грозы;

появление источников огня на технической территории в результате ландшафтного пожара;

возгорание или подрыв в результате нарушения правил безопасности при проведении работ с боеприпасами и взрывчатыми веществами.

Основными факторами, составляющими класс динамических процессов в ходе протекания чрезвычайной ситуации на арсенале, являются:

горение (пожар) как внутреннее (в хранилище, штабеле), так и внешнее (горение строений, лесных массивов и травы на технической территории);

взрыв и распространение огня с сопровождающими взрыв поражающими факторами;

разлет боеприпасов, оснащенных реактивными двигателями, и распространение ими источников возгорания.

К классу статических объектов относятся: хранилища, открытые объекты хранения, производственные помещения, погрузочно-разгрузочные площадки, растительность и травяной покров на технической территории, естественные и искусственные препятствия для распространения огня и поражающих факторов взрыва.

Данные классы факторов и их взаимодействия должны найти свое отражение при формировании перечня моделей, входящих в состав автоматизированной системы поддержки принятия решений для реализации безопасного хранения боеприпасов и взрывчатых веществ на специальных объектах. При этом статические объекты, очевидно, будут включаться в состав комплекса имитационно-моделирующих средств в виде исходных данных для расчетов, а динамические процессы будут представляться в виде расчетных моделей.

Данное построение моделей позволит обеспечить реализацию практически любого сценария возникновения и развития чрезвычайных ситуаций на специальных объектах, связанного с пожаром или взрывом. Введение дополнительно в состав моделей блоков расчета и минимизации ущерба позволит оперативно оценивать и управлять возможным суммарным риском объекта хранения, эффективностью системы.

К указанному следует добавить, что результаты анализа процессов развития чрезвычайных ситуаций и их последствий свидетельствуют о зависимости размера ущерба, нанесенного специальным объектам от правильности построения системы предупреждения и локализации последствий чрезвычайных ситуаций. Так, в случаях действий личного состава, адекватных условиям обстановки, и в целом правильного построения системы предупреждения чрезвычайных ситуаций ущерб можно минимизировать.

Основным недостатком, не позволяющим реально управлять развитием чрезвычайной ситуации или вообще избежать ее, по нашему мнению, является отсутствие эффективной методики прогнозирования возможных процессов развития чрезвычайных ситуаций. Разработке последней можно посвятить не одну диссертацию, и, конечно же, рамки данной статьи не позволят нам сделать это. Обозначим лишь подход к решению задачи прогнозирования чрезвычайных ситуаций на специальных объектах.

Начнем с показателей эффективности системы прогнозирования. В качестве основного из них, на наш взгляд, наиболее целесообразно выбрать «предотвращенный ущерб объектам» (Unp).

Действительно, все расчеты прямого ущерба собственно специальных объектов и косвенного ущерба, нанесенного объектам за пределами специального объекта, могут быть переведены в денежное выражение. Это один из тех случаев, когда имеется возможность соотнести затраты на построение системы прогнозирования и затраты на возмещение ущерба, понесенного в результате возникновения чрезвычайной ситуации.

Под эффективностью системы прогнозирования здесь следует понимать степень соответствия прогнозируемых вариантов развития ситуаций реальным. В то же время при расчетах выбранного показателя необходимо учитывать статические и динамические характеристики объектов, условия возникновения и развития чрезвычайных ситуаций, силы и средства, используемые для предотвращения и локализации развития чрезвычайных ситуаций.

Для расчета величины основного показателя - ущерба, предотвращенного объектам, воспользуемся следующим выражением:

О новом подходе к прогнозированию чрезвычайных ситуаций на специальных объектах

где Ni, - количество объектов i-го типа в составе специального объекта;

п - количество типов объектов в составе специального объекта;

UПРi - ущерб, предотвращенный объекту i-го типа (хранилищу, складу, штабелю), входящему в состав специального объекта.

Определим ущерб UПРi

О новом подходе к прогнозированию чрезвычайных ситуаций на специальных объектах

где т - количество типов изделий, хранящихся на объекте i-го типа;

Nij, - количество изделий j-го типа на объекте i-го типа;

Сj, - стоимость одного изделия j-го типа;

Сi, - общая стоимость изделий, находящихся на объекте i-го типа;

Рсохрi, - вероятность сохранения объекта i-го типа.

Выражения (1) и (2) справедливы для следующих условий: вероятность сохранения любого изделия не зависит от его типа, а зависит только от характеристик защищенности объекта, в котором хранится данное изделие; в составе специального объекта имеются типовые хранилища; в каждом типовом хранилище хранится одинаковое количество изделий одного или нескольких типов.

В качестве частных показателей, характеризующих пожаробезопасность объекта, целесообразно принять:

вероятность возникновения пожара на объекте за конкретный интервал времени;

вероятность сохранения объекта в условиях пожароопасных ситуаций.

В качестве частных показателей, характеризующих эффективность системы прогнозирования и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций на объекте, примем:

время и вероятность обнаружения источника пожара;

время прибытия пожарных расчетов и вероятность локализации пожара и ликвидации чрезвычайной ситуации;

вероятность правильности оценки ситуации и своевременность и правильность принятых решений.

Кроме того, для расчета показателей, с помощью которых можно спрогнозировать последствия чрезвычайных ситуаций на специальных объектах, на наш взгляд, целесообразно рассчитать пожаробезопасность самого специального объекта, которая определяется пожароопасностью его составных частей (технологических аппаратов, установок, помещений, типа хранимых боеприпасов и взрывчатых веществ).

Так, вероятность возникновения пожара на объекте в течение года (QПЗ) можно вычислить по формуле:

О новом подходе к прогнозированию чрезвычайных ситуаций на специальных объектах

где:

QППi - вероятность возникновения пожара в i-м элементе объекта в

течение года;

п - количество элементов объекта.

Вероятность QППi можно определить следующим образом:

О новом подходе к прогнозированию чрезвычайных ситуаций на специальных объектах

где:

QПТАj - вероятность возникновения пожара в j-м штабеле i-го элемента объекта в течение года;

QПOi - вероятность возникновения пожара в объеме i-го элемента объекта в течение года;

т - количество штабелей в i-м элементе объекта.

Возникновение пожара в любом из штабелей или непосредственно в объеме помещения обусловлено совместным образованием горючей среды в рассматриваемом элементе объекта и появлением в этой среде источника зажигания. Вероятность QПOi возникновения пожара в рассматриваемом строении равна вероятности объединения (суммы) всех возможных попарных пересечений (произведений) случайных событий образования горючих сред и появления источников зажиганий. Определим ее:

О новом подходе к прогнозированию чрезвычайных ситуаций на специальных объектах

где К- количество типов хранимых БП и ВВ;

N - количество источников зажигания;

ГСk - событие образования k-й горючей среды;

И3n - событие появления n-го источника зажигания;

  • - символ пересечения (произведения) событий;

  • - символ объединения (суммы) событий.

Причинами появления на объекте горючей среды могут быть: химические реакции, произошедшие в хранимых изделиях; нарушение периодичности очистки объектов от горючих отходов, отложений пыли.

В качестве потенциальных причин воспламенения горючей среды в данном подходе рассматриваются: разряд электричества, который может быть следствием поражения молнией; короткое замыкание электропроводки; искрение электрооборудования; появление пламени или искры по вине личного состава (при проведении огнеопасных работ, курении).

Кроме того, для того чтобы модель прогнозирования чрезвычайных ситуаций наиболее адекватно отвечала своему назначению, необходимо отдельно оценить надежность системы молниезащиты объектов. Затем следует увязать методику, позволяющую оценить возможность возникновения пожара на объекте (рассчитать вероятность возникновения пожара), с методикой предназначенной для расчета вероятности локализации и ликвидации начавшегося пожара. Полученная интегральная оценка позволит осуществить прогноз предотвращенного ущерба.

В качестве объекта для апробации данного подхода к расчету предотвращенного ущерба от чрезвычайной ситуации была выбрана одна из баз хранения вооружения и военной техники ВВС ВС РФ.

Возникновение и развитие чрезвычайной ситуации на базе моделировалось для различных условий, например, возникновения огня на любой открытой площадке хранения с последующим развитием ситуации в виде последовательных взрывов и разлета изделий на соседние открытые площадки и хранилища.

Моделировалось развитие пожара на технической территории базы, определялась динамика его распространения. Исходя из номенклатуры боеприпасов, уничтожаемых во время пожара, определялись зоны поражения и зоны разрушения.

При расчете ущерба в.результате возникновения чрезвычайной ситуации рассчитывалась величина полного нанесенного ущерба. Основными составляющими полного ущерба являлись: прямые потери (потери от уничтожения или повреждения основных фондов); затраты на локализацию, ликвидацию и расследование аварии; социально-экономические потери (затраты, понесенные вследствие гибели и травматизма личного состава); косвенный ущерб; экологический ущерб.

В результате математического моделирования развития и оценки последствий чрезвычайной ситуации на специальном объекте всего может быть уничтожено 32 объекта хранения на технической территории общей стоимостью 39,537 млн рублей и охранный периметр длиной 4,5 км стоимостью 4,5 млн рублей.

Стоимость ущерба от частичного повреждения имущества (молние-защитные устройства, автомобильные и железные дороги в радиусе 1500 метров) составит 8,73 млн рублей.

Стоимость ущерба от уничтоженных боеприпасов и другого вооружения составит 37005,6 млн рублей. Общая стоимость воспроизводства уничтоженного имущества и основных фондов составит 23619,827 млн рублей. Максимальный комплексный ущерб - 64683,086 млн рублей.

Приведенные цифры стоимости ущерба не идут ни в какое сравнение с затратами на установку самой ультрасовременной системы охранной сигнализации и пожарной безопасности.

Таким образом, предложенный подход к прогнозированию чрезвычайных ситуаций позволит решить актуальнейшую задачу технического обеспечения Вооруженных Сил России по созданию и совершенствованию автоматизированных систем поддержки принятия решений для реализации безопасного хранения боеприпасов и взрывчатых веществ на специальных объектах.

О новом подходе к прогнозированию чрезвычайных ситуаций на специальных объектахО новом подходе к прогнозированию чрезвычайных ситуаций на специальных объектах


Для комментирования необходимо зарегистрироваться на сайте

  • <a href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX" data-mce-href="http://www.instaforex.com/ru/?x=NKX">InstaForex</a>
  • share4you сервис для новичков и профессионалов
  • Animation
  • На развитие сайта

    нам необходимо оплачивать отдельные сервера для хранения такого объема информации