МЕТОДОЛОГИЯ АНАЛИЗА ТЕХНОГЕННО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ И ТЕРРИТОРИЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИХ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ

Короткий опис

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ
ИНСТИТУТ ЯДЕРНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

На правах рукописи
УДК 621.311.25:614.876

Азаров Сергей Иванович

МЕТОДОЛОГИЯ АНАЛИЗА ТЕХНОГЕННО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТОВ И ТЕРРИТОРИЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ИХ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТЬЮ

Специальность 21.06.01 Экологическая безопасность

Диссертация на соискание ученой степени
доктора технических наук

Научный консультант
Токаревский Владимир Васильевич
доктор физико-математических наук

Киев - 2005

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.
ВВЕДЕНИЕ................................................................................................................ 5

РАЗДЕЛ 1 АНАЛИЗ АВАРИЙ И ИХ ПОСЛЕДСТВИЙ НА ОБЪЕКТАХ И ТЕРРИТОРИЯХ ПОВЫШЕННОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ...................................................................................... 16
1.1. Взрывы и пожары в угольных шахтах Украины.......................................... 19
1.2. Состояние пожарной безопасности на АЭС Украины.................................. 24
1.3. Состояние пожарной опасности объекта Укрытие”..................................... 31
1.4. Пожары на территориях, загрязненных Чернобыльскими радионуклидами.................................................................................... 36
1.5. Оценка несчастных случаев среди сотрудников аварийно-спасательных служб...................................................................................................... 43
Выводы. Постановка задачи................................................................. 46

РАЗДЕЛ 2 МЕТОДИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОВЕДЕНИЯ ИССЛЕДОВАНИЙ................................................................................................................ 48
2.1. Объекты и предметы исследований...................................................... 48
2.2. Методы исследований........................................................................... 50

РАЗДЕЛ 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ АВАРИИ И ОЦЕНКА РИСКА ПОРАЖЕНИЯ ПЕРСОНАЛА АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫХ СЛУЖБ И НАСЕЛЕНИЯ........ 71
3.1. Влияние пожара, взрыва и радиации при аварии в угольной шахте и оценка риска поражения шахтеров и горноспасателей....................... 74
3.2. Воздействие различных факторов и оценка риска поражения персонала аварийно-спасательных служб при аварии на объекте Укрытие”..... 93
3.3. Анализ поражающих факторов и оценка риска при лесных пожарах на территориях загрязненных радионуклидами.................................... 106
3.4. Определение критериев безопасных условий труда при чрезвычайных ситуациях............................................................................................. 116
Выводы................................................................................................ 123

РАЗДЕЛ 4 МОДЕЛИРОВАНИЕ АВАРИЙНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРОИСХОДЯЩИХ НА ОБЪЕКТАХ И ТЕРРИТОРИЯХ ПОВЫШЕННОЙ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОПАСНОСТИ.............. 125
4.1. Моделирование взрывопожароопасных ситуаций в угольной шахте 127
4.2. Моделирование возникновения и развития пожара на АЭС............ 140
4.3. Моделирование пожаро- взрывоопасной обстановки в помещениях объекта Укрытие”............................................................................... 148
4.4. Моделирование выброса радионуклидов из зоны лесного пожара. 165
Выводы................................................................................................ 173

РАЗДЕЛ 5 ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ И КОНСТРУКТИВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ДАТЧИКОВ КОНТРОЛЯ АВАРИЙНЫХ ПРОЦЕССОВ И ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ АВАРИИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ РАДИАЦИИ....................................................................................... 174
5.1. Радиационная стойкость чувствительных элементов пьезоэлектрических преобразователей................................................................................ 176
5.2. Радиационная стойкость чувствительных элементов оптических датчиков............................................................................................... 199
5.3. Радиационная стойкость чувствительных элементов пленочных терморезисторных датчиков............................................................... 203
5.4. Радиационная стойкость конструктивных элементов датчиков контроля аварийных процессов и поражающих факторов аварии................... 207
Выводы................................................................................................ 216

РАЗДЕЛ 6 НОВЫЕ ДАТЧИКИ КОНТРОЛЯ ПАРАМЕТРОВ ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ АВАРИИ И СПЕЦИАЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ ДЛЯ АВАРИЙНОГО КОСТЮМА СПАСАТЕЛЕЙ 217
6.1. Анализ существующих датчиков контроля параметров поражающих факторов аварии.................................................................................. 217
6.2. Датчик для измерения параметров пучка заряженных частиц......... 220
6.3. Оптоволоконное устройство для регистрации ионизирующего излучения............................................................................................. 229
6.4. Специальный полимерный композиционный материал для аварийного костюма спасателя............................................................................... 236
Выводы................................................................................................ 249

РАЗДЕЛ 7 ............. ПРЕДЛАГАЕМЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ ПОЖАРООПАСНЫХ СИТУАЦИЙ НА РАДИАЦИОННО-ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ И ТЕРРИТОРИЯХ............................... 252
7.1. Система пожарной безопасности энергоблока АЭС......................... 256
7.2. Система контроля взрывопожароопасных ситуаций в помещениях объекта Укрытие”.............................................................................. 269
7.3. Система дистанционного контроля пожароопасных ситуаций в лесах, загрязненных радионуклидами.......................................................... 281
Выводы................................................................................................ 296

ВЫВОДЫ................................................................................................................ 297

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ................................................ 300

ПРИЛОЖЕНИЯ...................................................................................................... 324

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы
В нашей стране насчитывается более семи тысяч объектов и территорий повышенной экологической опасности, на которых могут происходить чрезвычайные ситуации техногенного и природного характера. В результате развития аварии на них, в окружающую среду будут выброшены токсичные и радиоактивные вещества с последующим воздействием на работающих, население и персонал аварийно-спасательных служб (АСС).
По сообщению Госнадзорохраны труда Украины ежедневно на данных объектах и территориях около 30 работников получают производственные травмы, более 10 становятся инвалидами, у одного человека полученные травмы не совместимы с жизнью. Причем материальный ущерб от аварий и несчастных случаев (НС) превышает полтора миллиарда гривен в год.
С другой стороны, в зоне потенциального антропогенного загрязнения продуктами аварии находятся 18 областей Украины общей площадью 400 тыс. га, на которых проживает более 23 миллионов человек.
В связи с важностью выше приведенных проблем Кабинет Министров Украины принял ряд постановлений:
Национальная программа обеспечения пожарной безопасности на 1995-2000 годы”, № 238 от 03.04.1995.
Неотложные мероприятия по преобразованию объекта Укрытие” в экологически безопасную систему”, № 1561 от 28.12.1996.
Национальная программа повышения состояния безопасности, гигиены труда и производственной среды на 1996-2000 годы”, № 1345 от 02.1.1996.
Программа предупреждения и реагирования на чрезвычайные ситуации техногенного и природного характера на 2000-2005 годы”, № 1313 от 22.08.2000.
Мероприятия по улучшению состояния гигиены окружающей среды на 2000-2005 годы”, № 1550 от 13.10.2000.
В этих постановлениях изложены первоочередные мероприятия по повышению уровня безопасности объектов и территорий повышенной опасности, обеспечение безопасных условий труда трудящихся и улучшение состояния производственной среды. Исходя из всего комплекса существующих в Украине социальных и экологических проблем, наиболее значащими на сегодняшний момент и на ближайшую перспективу можно считать решение следующих задач:
- идентификация опасностей и аварий на объектах и территориях повышенной опасности;
- детальный анализ условий и обстоятельств, способствующих возникновению аварий с оценкой их последствий;
- разработка методологии, принципов и современных методик моделирования и контроля для определения максимально допустимых воздействий поражающих факторов аварии на организм человека и окружающую среду;
- создание автоматизированных систем контроля для обеспечения безопасности объектов и территорий повышенной экологической опасности и разработка эффективных средств защиты человека от опасных и вредных факторов аварии.
Связь работы с научными программами, планами, темами
Приведенные в диссертации результаты были получены при выполнении следующих научно-исследовательских работ (НИР):
- Тема НИР: Исследование выхода радиоактивных газов, аэрозолей и пыли из объекта Укрытие” в окружающую среду и разработка рекомендаций по повышению радиационной безопасности объекта” Распоряжение Президиума АН Украины от 16.05.1991 г., № 482, научн. руководитель проф. В.В. Токаревский, ответственный исполнитель фрагмента по пожарной безопасности объекта С.И. Азаров, (1991-1993).
- Тема НИР: Определение статуса объекта Укрытие” по пожарной опасности и применимости действующих НТД в области пожарной безопасности к условиям объекта Укрытие””, № ГР 0195U030500, научн. руководитель С.И. Азаров, (1994-1996).
- Тема НИР: Разработать автоматическую систему экологично-радиационного мониторинга и пожарного предупреждения”, № ГР 0197U014614, Программа ГНТП-97 Охрана окружающей среды ВАРТА””, № 01.03/03690, ответственный исполнитель фрагмента по пожарной безопасности Зоны отчуждения С.И. Азаров, (1997-1999).
- Тема НИР: Разработка основ создания композиционных материалов для защиты от одновременного влияния опасных факторов при пожаре и радиации”, № ГР 0100U005123, научн. руководитель С.И. Азаров, (2000-2001).
- Тема НИР: Научно-технические аспекты обеспечения общей технической безопасности исследовательского ядерного реактора”, № ГР 0101U000423, научн. руководитель С.И. Азаров, (2001-2002).
- Грант: Concept of fire hazard for Chernobyl Sarcophagus”, ISBN-96.014, Germanisher Lloyd, ответственный исполнитель с Украинской стороны С.И. Азаров, (1996-1998).
- Грант: Bisherige Ergebnisse der waldbrand simulation in der region Tschernobyl”, SR-2075-1/LV8, Koln, ответственный исполнитель с Украинской стороны С.И. Азаров, (1998-1999).
- Грант: Industrial and fire safety access and infrastructure control”, (NPP Chernobyl Unit 4 SIP EBP, Package B Operation and Monitoring” Task 16), Technicatom, CEN de Saclay, France, ответственный исполнитель с Украинской стороны С.И. Азаров, (1999-2000).
Целью данной работы является научно обосновать с основных позиций охраны труда и гигиены населенных мест методологию обеспечения безопасности жизненно важных интересов личности и общества при возникновении аварии на объектах и территориях повышенной опасности.
Для достижения указанной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Обосновать методы и приборы контроля параметров аварийных процессов, исследовать механизм образования поражающих факторов аварии, пути их воздействия на организм человека для оценки безопасных условий труда и гигиенического нормирования состояния производственной среды и населенных мест в экстремальных условиях.
2. Разработать методику анализа и моделирования аварийных процессов и их
последствий для описания сценариев вероятности возникновения аварий и путей их развития с выявлением возможных зон поражения людей и загрязнения территорий.
3. Провести тепловые и радиационные испытания различных материалов для выбора и обоснования чувствительных элементов перспективных датчиков контроля параметров поражающих факторов аварии.
4. Создать методы распознавания аварийных ситуаций и разработать средства контроля предаварийных процессов для раннего обнаружения признаков аварий, прогнозирования путей их протекания, а также оценки социальных и экологических последствий.
5. Разработать современные конструкции датчиков и методы контроля опасных и вредных факторов аварии и создать специальный материал аварийного костюма нового уровня для защиты персонала АСС от воздействия повышенных температур, радиации и агрессивных сред.
Объекты исследования аварийные процессы в угольных шахтах, на атомных электрических станциях (АЭС), в объекте Укрытие”, на территориях загрязненных радионуклидами.
Предметы исследования физические модели возникновения и развития аварий, механизм образования опасных и вредных факторов аварии, пути их влияния на организм человека и критерии риска его поражения, методы и приборы контроля параметров поражающих факторов аварии и средства индивидуальной защиты (СИЗ) от их воздействий.
Методы исследования. Инструментальные методы измерения наличия и определения физико-химических форм опасных и вредных факторов аварии в окружающей среде. Математические и компьютерные методы моделирования процессов возникновения и развития аварий и их экологических последствий, а также интерпретация полученных данных по результатам моделирования. Статистические методы обработки данных и обобщение полученных результатов.
Научная новизна полученных результатов
1. Усовершенствованы существующие микроаналитические методы и средства регистрации опасных и вредных факторов аварии, что дало возможность обнаружить новые сочетания канцерогенных и радиоактивных веществ, образующихся при аварии, в условиях воздействия помех, высоких температур и радиации.
2. Впервые экспериментально в реальном масштабе времени измерены поражающие факторы при пожаре в помещениях объекта Укрытие” и в Зоне отчуждения ЧАЭС, что позволило получить новые данные о физико-химическом состоянии и концентрациях токсичных и радиоактивных аэрозолей в продуктах сгорания, а также условиях и тяжести труда спасателей, принимающих участие в тушении пожаров на радиационно-опасных объектах и территориях.
3. Впервые изучены закономерности образования и распространения экзогенных химических соединений, естественных и искусственных радионуклидов в атмосфере и их предельные параметры, особенности формирования ингаляционной токсодозы, дозы внешнего и внутреннего облучения при изолированном, комбинированном и сочетанном воздействии поражающих факторов аварии на организм человека.
4. Разработаны пакеты программ для моделирования протекания аварийных процессов в штольне угольной шахты, в помещениях АЭС и объекта Укрытие” и территорий загрязненных радионуклидами, с учетом метеорологических и геодезических условий, что позволило получить новую информацию при расчете индивидуальных и коллективных токсодоз и доз облучения, а также риска поражения персонала АСС и критической группы населения.
5. Получен перечень исходных данных об опасных и вредных факторах аварии для оценки аварийной обстановки, зон поражения и адаптационно-защитных механизмов организма человека с целью выбора новых критериев и средств его защиты от воздействий поражающих факторов аварии.
6. Разработаны уникальные испытательные стенды и проведены исследования электрофизических, физико-механических и пожаротехнических характеристик чувствительных элементов и конструкционных материалов при одновременном воздействии температур и радиации, что позволило получить новые результаты об обратимых и необратимых изменениях в исследуемых образцах, радиационном газовыделении и их радиационной стойкости и создать современные конструкции датчиков контроля параметров поражающих факторов аварии и композиционный материал для аварийного костюма спасателя нового образца (новизна подтверждена
изобретениями и патентом).
7. Научно обоснована концепция разработки новых систем безопасности на основе многофакторного и вероятностного анализа информационных потоков о состоянии потенциальных источников аварии и предаварийных процессах, происходящих на защищаемых объектах и территориях.
Практическое значение полученных результатов
1. На основе предложенной концепции модернизации систем безопасности реакторной установки разработан эскизный проект Системы пожарной безопасности реактора ВВЭР-1000” (х/д 5/92-А, х/д 2/93; Заказчик КБ ХАРТРОН-ЭНКОС, г. Харьков; Исп. ИЯИ НАН Украины, 1994-1996 годы).
2. В рамках выполнения договора с Предприятием объект Укрытие” по теме: Разработка системы контроля и диагностики взрыво- пожароопасных ситуаций” (х/д 40/91, х/д 42/91-49 1991-1993 годы) разработан проект и создан макет системы и опытная партия пожарных извещателей для защиты от аварий доступных помещений объекта Укрытие”.
3. На основании Приказа администрации Зоны отчуждения № 45 от 24.05.1996 пункт 8: Внедрить систему на базе СВЧ-пеленгатора для раннего обнаружения пожаров на территории Зоны отчуждения”, разработана концепция, эскизный проект и макетный образец СВЧ-радиометра, который с технической документацией был передан в организацию ГП Чернобыльлес” для дальнейшего использования по назначению.
4. Созданные лабораторные установки позволили определить показатели токсичности и вредности горючих материалов при высокотемпературной возгонки, провести анализ продуктов термической деструкции и пиролиза и установить пожаротехнические показатели (температура самовоспламенения, горения тления, кислородный индекс, коэффициент дымообразования и др.) различных полимерных и композиционных материалов.
5. Использование результатов моделирования и прогнозирования чрезвычайных ситуаций позволило адекватно оценить окружающую обстановку и эффективность применяемых методов и средств защиты работающих, персонала АСС и населения, и на основании этого выбирать оптимальные решения и мероприятия, направленные
на снижение риска ущерба здоровью и отдаленных последствий.
6. Применение разработанных современных конструкций датчиков контроля поражающих факторов аварии и созданного эластичного композиционного материала дает возможность объективно и быстро оценивать аварийную обстановку и безопасные условия труда для защиты спасателя от воздействия высоких температур и радиации.
7. Результаты, которые были получены в диссертации, стали основой при разработке следующих документов:
Статус объекта Укрытие” по пожарной опасности” Отчет о НИР (заключ.) // МНТЦ Укрытие” № ГР 0195U030500 (х/д 29/95, Заказчик ПО ЧАЭС, Чернобыль, 1996. 28 с.
Разработка основ создания композиционных материалов для защиты от одновременного влияния опасных и вредных факторов при пожаре и радиации” Отчет о НИР (заключ.) // ИЯИ НАН Украины, № ГР 0100U005123, Шифр работы 285/56 К.: 2001. 50 с.
Научно-технические аспекты обеспечения общей технической безопасности исследовательского ядерного реактора” Отчет о НИР (заключ.) //ИЯИ НАН Украины, № ГР 0101U00423, Шифр работы 285/73. К.: 2002. 201 с.
The fire hazard analysis of the Shelter”.: Report // KINR, PMU-EBPB-SIP-ICC-163-16-63-99013. Slavutych. 2000. 190 p.
8. Результаты диссертации использовались в учебно-методической работе при преподавании соискателем спецкурса Надежность и безопасность АЭС” для студентов специальности 1010 Атомные электрические станции и установки”, НТУУ КПИ”.
Достоверность результатов и обоснование научных положений работы
1. Для правомочности проведения НИР были получены необходимые разрешающие документы из надзорных органов:
Лицензии: № 12/4/969 от 09.08.1995, №№ 000112, 000115, 000135 от 31.01.1996 выданные Управлением государственной пожарной охраны (УГПО) МВД Украины;
Разрешения: № 07-ИТС-95-96 от 07.08.1995, № 07-ИТС-96-20 от 12.04.1996, № 06-П-0395-11 от 31.03.1995 выданные Министерством охраны окружающей среды и ядерной безопасности Украины (см. Приложение А).
2. Достоверность полученных результатов обеспечивались строгостью и корректностью постановки задачи исследований, использованием апробированного математического аппарата и методик исследований, доведением теоретических исследований до расчета и сравнение полученных данных с известными частными результатами. Основные теоретические положения подвергались экспериментальной проверке в лабораторных и натуральных условиях. Достоверность полученных результатов подтверждалась также путем использования реальных физико-химических моделей, аппарата математической физики, методов дискретной математики и проведением разнообразных сравнительных экспериментов и сличений. Испытания материалов проводились разными апробированными в технике методами с помощью аттестованных приборов в контролированных условиях при многократном повторении опытов и измерений, тщательной обработкой полученных результатов методами математической статистики.
3. Часть материалов и отчетов по НИР прошли рецензирование и были получены положительные отзывы из следующих организаций:
письма из УГПО МВД Украины (№ 15-8/1166 от 21.12.1991, № 12/5/1356 от 29.08.1996);
письма из ВНИИПО МВД СССР ( № 37/УС-102 от 21.02.1992, № 00/21 от 23.03.1992);
письмо из Укр. НИИ ПБ (№ 43/4-9 от 04.01.1996);
письмо из НТУ БПАЭ при ГПАН СССР (№ 2/14 от 24.12.1991);
Акты-экспертизы из МНТЦ Укрытие” НАНУ, Академии пожарных наук и ГСП Техноцентр” МЧС и др. (см. Приложение Б).
Личный вклад соискателя состоит в выборе и обосновании научного направления, формулировке цели работы, разработке физико-химических и математических моделей, алгоритмов и программ, установление теоретических зависимостей, создании методик экспериментальных исследований и лабораторных стендов для проведения термо- и радиационных испытаний различных материалов, участие в постановке и проведении испытаний в лабораторных и натурных условиях, в анализе, обработке и интерпретации полученных результатов. В формулировке новизны, практического применения и внедрения разработанных изделий, в обосновании основных выводов по результатам работы, оценки и обобщения полученных в статьях и диссертации научных данных.
Соискателем не были использованы в диссертации научные результаты и идеи, которые принадлежали соавторам опубликованных работ.
Постановка задачи и обсуждение полученных результатов было проведено совместно с научным консультантом.
Апробация результатов диссертации
Основные положения работы были доложены на Украинских, Всесоюзных (бывшего СССР) и Международных съездах, конференциях, симпозиумах и опубликованы в соответствующих тезисах (40 конф., из которых 8 Международные), часть которых изложены ниже:
Всесоюзный семинар Проблемы надежности расчетных данных по безопасности реакторных установок (модели аварийных процессов, константы, программы)”, Минск, ноябрь 1991; Семинар МХО ИНТЕРАТОМЭНЕРГО по обмену опытом в области пожарной безопасности АЭС, Ленинград, 20-23 марта 1990; Стойкость волоконно-оптических линий связи к ионизирующему излучению”, Научно-технический семинар, Москва, 10-14 сентября 1990; Оптические методы измерений и способы обработки данных теплофизических и нейтронно-физических процессов в элементах энерготехники”, Всесоюзная конференция, Севастополь, 10-12 июня 1990; III Всесоюзное совещание Метрология ионизирующих излучений”, Ленинград, 21-23 января 1990; I Всесоюзное совещание Диэлектрические материалы в экстремальных условиях”, Суздаль, 22-26 января 1990; Средства

Список літератури

ВЫВОДЫ
1. Впервые предложена и теоретически обоснованна методология анализа техногенно опасных объектов и территорий для управления их экологической безопасностью, включающая
· раннее распознавание признаков предаварийных ситуаций,
· моделирование условий обеспечения безопасности,
· определение динамики возникновения и прогнозирование развития предаварийных ситуаций,
· предотвращение причин развития аварийных процессов на ранних стадиях их возникновения,
· реагирование на чрезвычайные ситуации.
2. Методология анализа техногенно опасных объектов и территорий для управления их экологической безопасностью апробирована на примерах апостериорного изучения радиационно-опасных, взрывопожароопасных объектов и территорий. Эффективность и адекватность предложенной методологии подтверждена путем всестороннего анализа аварий, связанных с эксплуатацией угольных шахт, АЭС (включая объект «Укрытие» ЧАЭС) и радиационно загрязненных лесов.
3. Теоретически обоснованы и реализованы в приборном исполнении новые конструкции высокочувствительных датчиков для раннего распознавания признаков предаварийных ситуаций на радиационно-опасных объектах. Разработаны физические основы построения различных типов датчиков плотности теплового потока, изменения температур, интенсивности и дозы ионизирующего излучения (Патент UA 3676, А.С. 1024752, 1671019, 1748521, 1758452, 1790289, 1820160, 1820735, 1823656, 1829702). Показано, что по надежности, метрологическим и эксплуатационным свойствам созданные конструкции датчиков удовлетворяют нормативным требованиям.
4. Разработаны и реализованы алгоритмы и прикладные программы для моделирования условий обеспечения безопасности в реальном масштабе времени. Определена динамика возникновения и развития предаварийных ситуаций, выполнено прогнозирование их последствий на примерах численных расчетов вероятности возникновения и развития подземного пожара, аварийного взрыва воздушно-метанной смеси и угольной пыли, а также выброса и миграции в атмосферу радиоактивных веществ. Достоверность результатов моделирования подтверждена путем сравнения с фактическими данными, полученными из анализа происшедших аварий.
5. Сформулированы концептуальные основы специализированных систем контроля и ранней диагностики состояния техногенно опасных объектов и территорий для управления их экологической безопасностью. Разработаны и внедрены системы управления пожарной безопасностью энергоблока типа ВВЭР-1000, контроля взрывопожароопасных ситуаций в помещениях объекта Укрытие” и дистанционного мониторинга пожароопасных ситуаций в лесах, загрязненных радионуклидами.
6. Выполнена классификация и проведено ранжирование опасных и вредных факторов техногенных аварий. Разработана методика учета их изолированного, сочетанного и комбинированного воздействия на организм человека с оценкой риска поражения. Проведен анализ существующих способов, средств измерения и анализа проб токсичных и радиоактивных веществ для исследования поражающих факторов аварии в угольной шахте и на радиационно-опасных объектах и территориях. Разработаны физические основы измерения поражающих факторов аварии.
7. На основании результатов моделирования последствий пожаров на объекте «Укрытие» и лесных пожаров в зоне отчуждения выполнен прогноз радиоэкологической обстановки для населения и окружающей среды. Рассчитаны индивидуальные и коллективные токсодозы и дозы облучения, а также проведена оценка эффективности применяемых контрмер, направленных на снижение ущерба здоровью и риска отдаленных последствий. Показано, что при отсутствии адекватных контрмер соответствующие радиационные риски превышают приемлемые в Украине риски.
8. Сформулированы требования и созданы научно-технические основы разработки специальных систем обеспечения безопасности и средств защиты, а также датчиков контроля параметров поражающих факторов аварии Созданы конструкции современных высокочувствительных и надежных пожарных извещателей пламени, изменения температуры и концентрации взрывоопасных и токсичных газов для противопожарной защиты помещений с повышенной радиоактивностью.
9. Разработаны способы проведения радиационно-термических испытаний чувствительных и конструктивных элементов датчиков (сегнетокерамики, оптоволокна, пленочных терморезисторов, термопарных и оптических кабелей, герметиков), композиционных полимерных материалов и созданы лабораторные стенды для их реализации. Экспериментально определены количественные изменения основных электрофизических, механических и пожаротехнических параметров испытываемых образцов в зависимости от уровня температур и дозы облучения с последующей оценкой радиационной и тепловой стойкости.
10. Обоснован и предложен новый полимерный композиционный материал (ПКМ), где в качестве матрицы использован полиуретан, а наполнителя шлаки, отходы металлургического производства (положительное решение на выдачу патента Украины от 10.06.1999 по заявке № 99063594). Приведены результаты радиационно-физических и тепловых испытаний созданного эластичного пленочного материала и технология его изготовления. Экспериментально подтверждено, что ПКМ сохраняет свои защитные и эксплуатационные параметры при воздействии повышенных температур (до 470 К), дозы облучения (до 104 Гр) и агрессивных сред. Рекомендовано изготовлять из эластичного пленочного материала аварийные костюмы для локализации и ликвидации аварий на объектах и территориях повышенной экологической опасности.
11. Показано, что применение предложенной методологии позволяет предотвращение причин развития аварийных процессов на ранних стадиях их возникновения..

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Закон України Про об’єкти підвищеної небезпеки”. К.: 18 січня 2001 р., № 2245-ІІІ 9 с.
2. ДСТУ 3273-95 Безпечність промислових підприємств. Порядок нормування та забезпечення безпечності промислових підприємств”. К.: Держстандарт України, 1996. 19 с.
3. НП 306.1.021.1.034-2000 Норми і правила з ядерної та радіаційної безпеки”. К.: 2000. 11 с.
4. НАПБ 05.019-95 Инструкция по расследованию и учету пожаров, которые возникали на объектах Минэнерго Украины”. К.: 1995. 35 с.
5. Инструкция по изучению пожаров”. К.: ГУПО МВД Украины, 1994. 28 с.
6. ДНАОП 0.00-4.03.01 Положення про порядок розслідування та ведення обліку нещасних випадків, професійних захворювань і аварій на виробництві”. Затв. Постановою КМУ від 21.08.2001, № 1094.
7. Методические указания по обработке первичной информации для автоматизированной системы учета и анализа производственного травматизма // ВЦСПС, ВНИИ охраны труда. Л.: 1984. 21 с.
8. Щукин В.М., Горбатов А.В. Особенности производственного травматизма и модели его представления. М.: 1992. 120 с.
9. Карточка учета пожаров”. Утв. Постановлением МВД СССР, № 102-85.
10. Правила учета пожаров”. Утв. Постановлением КМУ от 26.07.1994 г., № 508.
11. Про затвердження картки обліку пожежі та інструкції по її заповненню”. Наказ МВС України від 4.10.1995 р., № 655.
12. Инструкция по определению ущерба, причиняемого лесными пожарами. М.: Рослесхоз, 1998. 30 с.
13. Дослідження пожеж. Довідково-методичний посібник. К.: Пожінформтехніка, 1999. 224 с.
14. Норми радіаційної безпеки України (НРБУ-97). Київ, 1997. 121 с.
15. Батченко Л.В. Экономические предпосылки необходимости изучения труда в угольной промышленности. Донецк, ИЭП НАНУ, 2001. 116 с.
16. Аварийность на предприятиях угольной промышленности Украины в 1990-1997 г.г. (Обзор). Донецк, НИИ ГД, 1998. 128 с.
17. Соціальні індикатори рівня життя населення: Стат. Збірник / Держ. комітет статистики України. К.: 2000. 240 с.
18. Ткачук С.П., Коловюк В.П., Ихно С.А. Взрыво-пожаро-безопасность горного оборудования. К.: Основа, 2000. 695 с.
19. Киреев Е.Ф., Клебанов Ф.С., Петросян А.Э. Природные опасности в шахтах, способы их контроля и предотвращения. М.: Недра, 1981. 468 с.
20. Правила безопасности в угольных шахтах. К.: Основа, 1996. 207 с.
21. Балбат И.Е., Лебедев В.И., Трофимов В.А. Аварийные вентиляционные режимы в угольных шахтах. М.: Недра, 1992. 206 с.
22. Френкель Ю.М., Носик М.Н., Буров И.Ф. К анализу причин воспламенений метана и пыли в шахтах // Безопасность труда в промышленности. 1981. № 10. С. 25-26.
23. Гофбауэр И. Борьба с подземными пожарами. М.: Госгортехиздат, 1962.
144 с.
24. Наставление по тушению пожаров в угольных шахтах. Донецк, НПО Респиратор”, 1998. 80 с.
25. Устав ГВГСС по организации и ведению горноспасательных работ. К.: Основа, 1997. 454 с.
26. Соболев Г.Г. Горноспасательное дело. М.: Недра, 1972. 359 с.
27. Средства оснащения военизированных горноспасательных частей: Каталог. К.: Министерство горной и металл. Промышленности СССР, 1987. 24 с.
28. Капелюшников Г.И., Колосюк В.П., Боброва Л.С. Приборы и защитные средства по технике безопасности. М.: Недра, 1991. 220 с.
29. Степанов С.И., Костенко В.К., Зиновьев Н.С. Использование подразделений постоянной готовности ГВГСС при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Донецк, НИИ горноспасат. дела, 1994. 10 с.
30. Азаров С.И., Гудков А.С., Токаревский В.В. Современные тенденции защиты от пожаров на АЭС // Материалы семинара МХО ИНТЕРАТОМЭНЕРГО. Ленинград; 1990. С. 11-19.
31. Микеев А.К. Противопожарная защита АЭС. М.: Энергоатомиздат, 1990. 432 с.
32. Азаров С.И., Токаревский В.В. Факторы пожарной опасности в контейнментах атомной станции // Материалы семинара МХО ИНТЕРАТОМЭНЕРГО. Ленинград; 1990. С. 20-25.
33. Азаров С.І. Аналіз стану пожежної безпеки на АЕС України // Інформ. бюлетень з охорони праці. Київ, 2000. № 4. С. 30-32.
34. Оценка пожарной опасности источников зажигания в помещениях АЭС / Азаров С.И., Токаревский В.В. Киев, 1990. 13 c. (Препр./АН УССР. Ин-т ядерных исслед.; КИЯИ-90-30).
35. Азаров С.И. Методический подход к вероятностному анализу редких событий аварий и пожаров турбогенераторов на электростанциях // Энергетика и электрификация. 2000. № 11. С. 27-28.
36. Azarov S.I., Babich O.V. Simulating of frequency firing’s on turbogenerators of Ukrainian NPP // Intern. Workshop on Fire Risk Assessment, Helsinky, (Finland), 29 June 1 July, 1999. P. 103-106.
37. Азаров С.І., Бабич О.В. Питання безпеки пожежників які охороняють атомні станції // Бюлетень пожежної безпеки. Київ, 2000. № 2(4). С. 55-56.
38. Азаров С.І., Бабич О.В. Оцінка травматизму серед пожежників при гасінні пожеж на атомних електростанціях // Вісник НТУУ КПІ”. Сер.: Гірництво”. Зб. наук. пр. Київ; 2000. Вип. 3. С. 133-137.
39. Азаров С.И. Величины и оценка критериев и факторов, определяющих статус объекта Укрытие” по пожарной безопасности // Тез. докладов V Международной научно-техн. конф. Итоги 10 лет работ по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС”, Зеленый Мыс, 1996. С. 140-141.
40. Тарапон А.Г. Модели процессов тепломассопереноса во время аварии на Чернобыльской АЭС и объекте Укрытие”. Киев: Институт проблем моделирования в энергетике НАН Украины, 1998. 148 с.
41. Азаров С.И., Назаренко Б.С. Статус объекта Укрытие” по взрыво- и пожароопасности // Матеріали III наук.-практ. конф. Пожежна безпека”. Київ; 1997. С. 141-142.
42. Azarov S.I., Tokarevsky V.V. Fire alarm, examining the Chernobyl Sarcophagus // Nuclear engineering international. 1995. Vol. 40, № 491. P. 38-39.
43. Горючесть полимерных строительных материалов / Под ред. В.А. Воробьева. М.: Стройиздат, 1978. 225 с.
44. Горение и свойства горючих веществ / Под ред. И.И. Моисеева. М.: Стройиздат, 1978. 279 с.
45. Азаров С.И. Анализ поражающих факторов при пожарах в объекте Укрытие” // Атомная энергия. 2001. Т. 90, Вып. 4. С. 296-304.
46. НАПБ 05.020-96 Инструкция основному составу пожарной охраны о методах радиационной безопасности при тушении пожаров и проведении аварийно-спасательных работ”. К.: 1996. 21 с.
47. Артамонов В.Г., Шатилов Н.Н. Профессиональные болезни. М.: Медицина, 1996. 432 с.
48. Азаров С.І. Оцінка радіаційних наслідків лісових пожеж в Україні // Український географічний журнал. 2001. № 2. С. 52-54.
49. Перевозніков О.М. Система забезпечення інструментальної індивідуальної дозиметрії населення в умовах великої радіаційної аварії (на прикладі Чорнобильської катастрофи): Автореф. дис... д-ра техн. наук. 05.26.05 / Київ. політехн. ін-т. К.: 1996. 35 с.
50. Азаров С.И. Радиоэкологические последствия лесных пожаров в Украине // Гигиена населенных мест. Зб. наук. пр. Київ; 2000. Вип. 37. С. 341-344.
51. Азаров С.И. Загрязнение атмосферы 137Cs при лесных пожарах в Чернобыльской зоне // Радиационная биология. Радиоэкология. 1996. Т. 36, Вып. 4. С. 474-483.
52. Азаров С.И. Прогноз радиационной обстановки и ущерба при лесном пожаре на постчернобыльской территории // Тез. докл. II симпозиум по радиоэкологии. Обнинск, 1996. С. 173-174.
53. Азаров С.И. Методика расчета переноса радионуклидов в результате пожаров в Чернобыльской зоне // Радиационная биология. Радиоэкология. 1998. Т. 38, Вып. 1. С.102-109.
54. Гігієнічна класифікація умов праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості та напруженості трудового процесу. К.: МОЗ України, 1998. 34 с.
55. Количественная оценка тяжести труда. Межотраслевые рекомендации. М.: Экономика, 1988. 116 с.
56. Проблема надежности санитарных стандартов химической и радиационной безопасности // Современные проблемы токсикологии. К.: 1999. № 1. С. 4-11.
57. Заболотный А.Г., Бобров А.И., Кривицкий М.Д., Короленко Е.Е. Проблема радиационной безопасности в угольных шахтах // Охрана труда. 1995. № 9. С. 23-24.
58. Принципы сравнительной оценки радиационного и химического факторов / Под ред. П.В. Романова. М.: Энергоатомиздат, 1984. 88 с.
59. Гончарук Э.Г., Бордов В.Г. Експериментальне вивчення механізму комбінованої дії на організм іонізуючого випромінювання, пестицидів, нітратів, солей, свинцю і кадмію // Л. справа. № 5,6. 1995. С. 7-11.
60. Трахтенберг Ш.М., Коршун М.М., Чебанова О.В. Гігієна праці та виробнича санітарія. К.: 1997. 464 с.
61. Fuchs N.A. The mechanics of aerosols. Chap. 11, Pergamon, Oxford, 1964. 139 p.
62. Gormley P.G., Kennedy M. Diffusion from a stream flowing through a cylindrical tube // Proc. Roy. Irish. Acad., 1949. Vol. 52A. P. 163-169.
63. Вредные химические вещества. Неорганические соединения / Под общ. ред. В.А. Филова. Л.: Химия, 1988. 512 с.
64. Франк З. Химия отравляющих веществ. М.: Химия, Т. 1,2, 1973. 623 с.
65. Штабский Б.М., Гжегоцький М.Р. Ксенобіотики, гомеостаз і хімічна безпека людини. Львів, 1999. 308 с.
66. Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны. М.: Изд. офиц., 1988. 92 с.
67. ГОСТ 12.1.005-88 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. М.: Изд-во стандартов, 1988. 75 с.
68. Трахтенберг, И.М., Колесников И.С., Луковенко В.П. Тяжелые металлы во внешней среде. Современные гигиенические и токсикологические аспекты. Минск, 1990. 285 с.
69. Гильденскиольд Р.С., Новиков Ю.В., Хамидулин Р.С. Тяжелые металлы в окружающей среде и их влияние на организм. (Обзор) // Гигиена и санитария. 1999. № 5-6. С. 5-9.
70. Природный и обогащенный уран. Радиационно-гигиенические аспекты / О.С. Андреева, В.И. Бадьин, А.Н. Корнилов. М.: Атомиздат, 1979. 216 с.
71. Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества // Под ред. В.А. Филова. Л.: Химия, 1990. 464 с.
72. Руководство по оценке и контролю радиационной обстановки на угольных шахтах (КД 12.5.005-94). К.: ГК Украины по угольной промышленности. 1994. 46 с.
73. Азаров С.И. Оценка частоты травматизма среди пожарных атомных станций Украины // Гігієна праці. Зб. наук. пр. Київ; 2001. Вип. 32. С. 119-122.
74. Метрологическое обеспечение безопасности труда / Под ред. И.Х. Сологяна. М.: Изд-во стандартов, 1989. Т. 1. 240 с.
75. Сосновский А.Г., Столярова Н.И. Измерение температур. М.: Изд-во стандартов, 1970. 258 с.
76. Матвеев В.В., Хазанов Б.И. Приборы для измерения ионизирующих излучений (Основны теории и проектирования). М.: Атомиздат, 1967. 707 с.
77. Кунце Х.И. Методы физических измерений. М.: Мир, 1989. 216 с.
78. Виглеб Г. Датчики. М.: Мир, 1989. 196 с.
79. Левшина Е.С., Новицкий П.В. Электрические измерения физических величин (Измерительные преобразователи). Л.: Энергоатомиздат, 1983. 320 с.
80. Аронов Б.С. Электромеханические преобразователи из пьезоэлектрической керамики. Л.: Энергоатомиздат, 1990. 270 с.
81. Инструкции и методические указания по оценке радиационной обстановки на загрязненной территории. М.: Госкомгидромет СССР, 1989. 118 с.
82. Методические рекомендации по оценке радиационной обстановки окружающей среды. К.: МЗ УССР, 1987. 49 с.
83. Радиометры / Под ред. Е.А. Левандовского. М.: Атомиздат, 1972. 87 с.
84. Дозиметры / Под ред. Е.А. Левандовского. М.: Атомиздат, 1973. 103 с.
85. Дозиметрические и радиометрические приборы: Каталог. М.: ЦНИИ-атоминформ, 1985. 213 с.
86. Дозиметрический и радиометрический контроль при работе с радиоактивными веществами и источником ионизирующих излучений: Методическое руководство / Под ред. В.И. Гришаковского. М.: Атомиздат, 1980. 272 с.
87. Монахов В.Т. Методы исследования пожарной опасности веществ. М.: Химия, 1972. 423 с.
88. Романенко П.Н., Бубырь Н.Ф., Башкирцев М.П. Теплопередача в пожарном деле. М.: Высшая школа, 1969. 425 с.
89. Welch S., Rubini P. SOFIE: Simulation of fires in enclosures. User Guide United Kingdom: Cronfield University, 1996. 340 p.
90. Астапенко В.М., Кошмаров Ю.А., Молчадский И.С., Шевлянов А.Н. Термогазодинамика пожаров в помещениях. М.: Стройиздат, 1986. 448 с.
91. Драйздейл Д. Введение в динамику пожаров. М.: Стройиздат, 1990. 424 с.
92. Пузач С.В., Пузач В.Т. Некоторые особенности тепломассообмена при пожаре в помещении // Изд. Акад. наук, Энергетика, 2001. № 5. С. 167-175.
93. Бесчастнов М.В. Промышленные взрывы. Оценка и предупреждение. М.: Химия, 1991. 431 с.
94. Корольченко А.Я. Пожаровзрывоопасность промышленной пыли. М.: Химия, 1986. 212 с.
95. Моделирование пожаров и взрывов / Под ред. И.Н. Брушлинского, А.Я. Корольченко М.: Пожнаука, 2000. 412 с.
96. Хитин Л.Н. Физика горения и взрыва. М.: Изд-во МГУ, 1957. 442 с.
97. Баум Ф.А., Станюкович К.П., Шехмер Б.И. Физика взрыва. М.: Наука, 1975. 704 с.
98. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения. Справочник. / Под ред. Баратова А.Н. и Корольченко А.Я. Ч. I, II. Химия, 1990. 600 с.
99. Льюс Б., Эльбе Г. Горение, пламя и взрывы в газах. М.: Мир, 1968. 592 с.
100. Нетлетон М. Детонация в газах. М.: Мир, 1989. 278 с.
101. Иост В. Взрывы и горения в газах. М.: Изд-во Иностранная лит-ра, 1952. 687 с.
102. Балтайтис В.Я. Тушение пожаров в угольных шахтах. М.: Госгортехиздат, 1964. 211 с.
103. Быков А.Н. Рудничные пожары. М.: Госгортехиздат, 1963. 185 с.
104. Воропаев А.Ф. К вопросу о самопроизвольном опрокидывании вентиляционной струи при возникновении пожара в шахте // Уголь, 1957. № 13. С. 19-21.
105. Жадан В.М. Динамика пожара в горизонтальной горной выработке // Уголь Украины, 1967. № 9. С. 15-17.
106. Зборщик М.П., Осокин В.В. Предотвращение самовозгорания горных пород. К.: Техника, 1990. 176 с.
107. Козлюк А.И., Хорольский В.Т., Кушнерев А.М. Основы противопожарной защиты угольных шахт. М.: недра, 1971. 104 с.
108. Маркович Ю.М. Снижение пожарной опасности в угольных шахтах. К.: Техніка, 1981. 77 с.
109. Мухин В.Е. Интенсивность горения и стадии подземного пожара. В кн. Совершенствование техники безопасности в шахтах. М.: Недра, 1965. С. 95-107.
110. Осипов С.Н. Борьба с газом на угольных шахтах при авариях. К.: Техника, 1969. 169 с.
111. Пашковский П.С. Ликвидация самовозгорания угля в шахтах струями воды высокого давления // Уголь Украины, 1985. № 2. С. 36-37.
112. Романенко П.Н., Кошмаров М.П., Башкирцев Н.П. Термодинамика и теплопередача в пожарном деле. М.: Высшая школа, 1977. 416 с.
113. Теплопередача при пожаре / Под ред. П. Блэкшира. М.: Стройиздат, 1981. 162 с.
114. Газодинамика горения / Под ред. М.Е. Дейча. М.: Энергоиздат, 1981. 279 с.
115. Зверев И.Н. Газодинамика горения. М.: Изд-во МГУ, 1987. 306 с.
116. Балтайтис В.Я., Егоров В.А. Распространение воздушной ударной волны по выработке от взрыва метано-воздушной смеси // Уголь Украины, 1968. № 1. С. 15-17.
117. Гудков В.И. О коэффициентах затухания ударных волн, возникающих при взрывах газа и пыли в шахтах // Уголь, 1972. № 3. С. 26-33.
118. Гурин А.А. Ударные воздушные волны в подземных выработках. М.: Недра, 1973. 152 с.
119. Осипов С.Н. Борьба со взрывами газа в горных выработках. М.: Недра, 1972. 109 с.
120. Петрухин П.М., Нецепляев М.И., Коган В.Н., Сергеев В.С. Предупреждение взрывов пыли в угольных и сланцевых шахтах. М.: Недра, 1974. 304 с.
121. Ярембаш И.Ф. Распространение ударных волн в горных выработках // Физико-технич. проблемы разработки полезных ископаемых, 1973. № 4. С. 51-56.
122. Закономерность распределения метана в угольных месторождениях / Под ред. Н.И. Устинова. М.: Наука, 1973. 148 с.
123. Бобров А.И. Борьба с местным скоплением метана в угольных шахтах. М.: Наука, 1980. 152 с.
124. Нецепляев М.Н., Любимов А.Н., Петрухин П.М. Борьба со взрывами угольной пыли в шахтах. М.: Недра , 1992. 298 с.
125. Покровский Г.И. Теория моделирования удара и взрыва. М.: Изд-во ВИА им. Куйбышева, 1936. 175 с.
126. Мясников А.А., Старнов С.П., Чикунов В.И. Предупреждение взрыва газа и пыли в угольных шахтах. М.: Недра, 1985. 205 с.
127. Солоухин Р.И. Ударные волны и детонация в газах. М.: Физматгиз, 1963. 226 с.
128. Бейкер У., Кокс П., Уэстайн Н. Взрывные явления. Оценка и последствия. М.: Мир, 1986. 319 с.
129. Згуровский М.З., Скопецкий В.В., Хрущ В.К., Беляев Н.И. Численное моделирование распространения загрязнения в окружающей среде. К.: Наукова думка, 1997. 368 с.
130. Анохин Ю.П. Атмосферный перенос загрязнений в региональном масштабе // Труды ИПГ. Л.: 1978. 75 с.
131. Еремеев И.С. Автоматизированные системы радиационного мониторинга окружающей среды. К.: Наукова думка, 1990. 256 с.
132. Борзилов В.А., Вельтицева Н.С., Клепикова Н.В. Региональная модель переноса полидисперсной примеси // Метеорология и гидрология, 1988. № 4. С. 56-65.
133. Иванов Н.В., Никонов С.Н., Пискунов В.Н. Методика расчета переноса и осаждения аэрозольных выбросов в атмосфере // ВАНТ, Сер. Математ. модели физических процессов, 1994. Вып. 3. С. 21-25.
134. Иванов Н.В., Пискунов В.Н. Моделирование процессов переноса и осаждения аэрозольных частиц методом Монте-Карло // ВАНТ, Сер. Математ. модели физических процессов, 1991. Вып. 2. С. 73-78.
135. Доррер Г.А. Математические модели динамики лесных пожаров. М.: Лесная промышленность, 1979. 161 с.
136.