Чрезвычайные опасности, спонтанно возникая и обладая высокими уровнями воздействия человека, как правило, травмируют большие группы людей, а промышленные объекты, селитебные зоны и природу разрушают. Основными источниками таких опасностей являются:
• пожаро-, взрыво-, химически и радиационно опасные производственные объекты (АЭС, ракетные комплексы и т.п.);
• газовые, нефтяные, тепловые, электрические комплексы, их коммуникации и сети;
• новые технологии, направленные на получение энергии, развитие промышленных, транспортных и других комплексов;
• влияние стихийных природных явлений, способных вызывать аварии и катастрофы на промышленных и иных объектах.
Для России в силу особенностей, связанных со структурными изменениями в экономике, к числу источников чрезвычайной техногенной опасности также относятся:
• остановка ряда производств, обусловившая нарушение хозяйственных связей и сбои в технологических цепочках;
• высокий уровень износа основных производственных средств, достигающих по ряду отраслей 80% и более;
• накопление отходов производства и быта, представляющих угрозу распространения токсичных веществ в природной среде;
• снижение требовательности и эффективности работы надзорных организаций и государственных инспекций;
• снижение технологической и трудовой дисциплины работающих.
Основными причинами крупных техногенных аварий в последние годы являются:
1) отказ технических систем из-за дефектов изготовления и нарушения режимов эксплуатации; многие современные потенциально опасные производства спроектированы так, что вероятность крупной аварии на них весьма высока и оценивается величиной 10-4 и более;
2) ошибочные действия операторов технических систем; статистические данные показывают, что более 60% аварий произошло в результате ошибок обслуживающего персонала;
3) концентрация различных производств в промышленных зонах без должного изучения их взаимовлияния.
Одной из распространенных причин пожаров и взрывов, особенно на объектах нефтегазового и химического производства и при эксплуатации средств транспорта, являются разряды статического электричества.
Далее мы рассмотрим различные виды аварий подробнее.
Авария радиационная - потеря управления источником ионизирующего излучения, вызванная неисправностью оборудования, неправильными действиями персонала, стихийными явлениями или иными причинами, которые могут привести или привели к облучению людей выше установленных норм или радиоактивному загрязнению окружающей среды.
К настоящему времени произошло немало радиационных аварий различной тяжести на предприятиях ядерной энергетики, в медицине и промышленной радиографии. Особое место среди них занимает Чернобыльская трагедия 1986 г. Это крупнейшая техногенная катастрофа XX в. Только в России общая площадь радиоактивного загрязнения с плотностью свыше 1 Ки/км2 по цезию-137 достигает более 50 тыс. км2. На этих территориях в настоящее время проживает более трех миллионов человек.
Из всех объектов, использующих источники ионизирующих излучений, наибольшую опасность как возможные источники радиоактивных загрязнений окружающей среды и радиационного облучения населения представляют предприятия ядерного топливного цикла, к которым относятся:
• предприятия, осуществляющие добычу ядерного топлива, его переработку, транспортировку топлива и его отходов;
• системы ядерного оружия, заводы по их производству, переработке и склады (базы) такого оружия;
• атомный военный и гражданский флоты;
• предприятия по изготовлению тепловыделяющих элементов;
• атомные станции;
• хранилища использованного ядерного топлива;
• могильники отработанного ядерного топлива.
По назначению различают следующие ядерные реакторы: для исследовательских целей, для производства искусственных изотопов, для производства электрической и тепловой энергии (энергетические реакторы), для металлургии и химической технологии, для транспортных систем (корабли, летательные аппараты), для медицинских и технологических целей.
Особое место занимают атомные электростанции (АЭС). Это связано с тем, что именно в процессе работы станции образуется подавляющая часть искусственных радиоактивных продуктов, активность и концентрация которых в реакторе чрезвычайно высоки. Аварии на АЭС, как показывает практика, могут привести к попаданию радиоактивных веществ в окружающую природную среду и радиационному поражению людей, животных и растительности на значительных территориях.
Основным элементом любой атомной станции является ядерный реактор. Они классифицируются по различным признакам: физическим, конструктивным, по составу и размещению ядерного горючего, по типу замедлителя нейтронов и горючего, по назначению и т.д. Принципиальные схемы устройства большинства реакторов во многом одинаковы. Любой ядерный реактор состоит из активной зоны, систем защиты и управления мощностью и ряда вспомогательных систем.
Ядерная энергетика основана на использовании ядерного топлива, в качестве которого применяют три делящихся радионуклида: уран-235 (естественный радионуклид) и два других - плутоний-239 и уран-238 (их получают искусственным путем в процессе ядерного топливного цикла). Конечной целью цикла является получение электричества или теплоты. Схема АЭС показана на рис. 2.37.
Рис. 2.37. Принципиальная технологическая схема АЭС:
1 - реактор; 2 - первичная биологическая защита; 3 - вторичная биологическая защита; 4 - турбина; 5 - электрогенератор; 6 - компрессор; 7 - емкость для пополнения теплоносителя; 8 - циркуляционный насос; 9 - парогенератор; 10 - конденсатор; 11 - подогреватель; 12 – сетевой теплообменник
В отечественной ядерной технологии широкое применение нашли водо-водяные энергетические ректоры (ВВЭР) и водографитовые реакторы канального типа (РБМК - реактор большой мощности канальный, именно последние были установлены на Чернобыльской АЭС).
Основные параметры отечественных реакторов представлены в табл. 2.24.
Таблица 2.24
