Методические рекомендации по оценке опасности подводных потенциально опасных объектов во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации (утв. МЧС России 2 декабря 2021 г. N ДЗ-17-802-5172-ВЯ)

1. Общие положения

Методические рекомендации разработаны в целях обеспечения деятельности по декларированию безопасности ППОО, находящихся во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации (за исключением подводных переходов трубопроводного транспорта).

Правовой основой для разработки Методических рекомендаций являются:

постановление Правительства Российской Федерации от 21 февраля 2002 г. N 124 "О декларировании безопасности подводных потенциально опасных объектов, находящихся во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации";

приказ МЧС России от 27 февраля 2003 г. N 98 "Об утверждении Порядка разработки и представления декларации безопасности подводных потенциально опасных объектов, находящихся во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации" (зарегистрирован в Министерстве юстиции Российской Федерации 5 мая 2003 г., регистрационный N 4502);

приказ МЧС России от 31 октября 2008 г. N 657 "Об утверждении Административного регламента Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий по исполнению государственной функции по осуществлению ведения в установленном порядке реестра подводных потенциально опасных объектов во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации (за исключением подводных переходов трубопроводного транспорта)" (зарегистрирован в Министерстве юстиции Российской Федерации 19 января 2009 г., регистрационный N 13099).

Методические рекомендации содержат минимально необходимый математический аппарат для оценки опасности ППОО, позволяющий производить расчёты характеристик зон действия поражающих факторов опасных веществ ППОО, способных привести к возникновению ЧС в акватории размещения ППОО, для случаев полного разрушения (по различным причинам) их защитных барьеров при минимальном количестве исходных данных.

Для оценки опасности ППОО могут использоваться иные обоснованные способы и методы расчёта зон действия поражающих факторов.

Область действия Методических рекомендаций распространяется на ППОО, содержащие опасные вещества в соответствии с приложением к приказу МЧС России от 27 февраля 2003 г. N 98 "Об утверждении порядка разработки и представления декларации безопасности подводных потенциально опасных объектов, находящихся во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации" и представляющие потенциальную опасность возникновения ЧС.

В системе МЧС России Методические рекомендации рекомендованы к применению при оценке опасности ППОО должностным лицам территориальных органов, структурного подразделения центрального аппарата, осуществляющим функции по предупреждению и ликвидации ЧС на ППОО, а также ведения реестра ППОО.

2. Термины и определения

Аварийный ППОО - подводный потенциально опасный объект, утративший свои защитные оболочки или на котором произошёл взрыв.

Безопасность ППОО - это состояние объекта, характеризующееся определенными уровнями воздействия опасных и вредных факторов на население и окружающую среду в обычных условиях (без вмешательства) и при вмешательстве (проведении подводных работ особого (специального) назначения).

Взрыв - процесс чрезвычайно быстрого химического превращения взрывчатых веществ, сопровождающийся выделением большого количества теплоты и образованием сильно нагретых газов, способных при расширении производить механическую работу.

Взрывчатые вещества - вещества, способные под влиянием внешних воздействий производить взрыв.

Внутренние воды - внутренние воды Российской Федерации: все водоемы, включая моря, озера, реки и водохранилища, расположенные в пределах сухопутной территории России, а также морские пространства, отнесенные к ее внутренним морским водам международным морским правом. Внутренние морские воды Российской Федерации - воды, расположенные в сторону берега от исходных линий, от которых отмеряется ширина территориального моря Российской Федерации.

Глубокое море - это акватория размещения ППОО, глубина которой больше или равна расстоянию от ППОО, на котором концентрация опасного вещества из ППОО меньше или равна предельно допустимой концентрации данного опасного вещества для морских акваторий.

Декларация безопасности подводного объекта - документ, в котором обосновывается безопасность ППОО и определяются меры по обеспечению безопасности ППОО (обосновывается необходимый объём вмешательства).

Мелкое море - это акватория размещения ППОО, глубина которой меньше расстояния от ППОО, на котором концентрация опасного вещества из ППОО меньше или равна предельно допустимой концентрации данного опасного вещества для морских акваторий.

Опасность подводного потенциально опасного объекта - потенциальная возможность ППОО вызывать ЧС в акватории его размещения.

Оценка опасности ППОО - процесс определения значений показателей, характеризующих возникновение ЧС в результате действия опасных факторов ППОО.

ППОО - суда, иные плавсредства, космические и летательные аппараты, в том числе их элементы, и другие технические средства, а также боеприпасы, элементы оборудования и установки, полностью или частично затопленные во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации в результате аварийных происшествий или захоронений, содержащие ядерные материалы, радиоактивные, химические отравляющие, взрывчатые и другие опасные вещества, создающие угрозу возникновения ЧС.

Подводные работы особого (специального) назначения - подводные работы, выполняемые с ППОО.

Подводный взрыв - взрыв заряда взрывчатых веществ, размещённых под водой.

Предельно допустимая концентрация - максимальная концентрация химических соединений в окружающей среде, которая при повседневном влиянии в течение длительного времени на организм человека не вызывает патологических изменений или заболеваний, устанавливаемых современными методами исследований, в любые сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Территориальное море Российской Федерации - примыкающий к сухопутной территории или к внутренним морским водам морской пояс шириной 12 морских миль.

ЧС - обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, распространения заболевания, представляющего опасность для окружающих, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.

ЧС на акватории - состояние, при котором в результате возникновения источника ЧС на акватории нарушаются нормальные условия жизни и деятельности людей и мореплавания, возникает угроза их жизни и здоровью, наносится ущерб имуществу населения, морским (речным) объектам, водной флоре и (или) фауне на море или внутреннем водном бассейне.

ЧС на ППОО - обстановка, сложившаяся на акватории в результате действия опасных факторов ППОО при разрушении их защитных оболочек или в результате внешнего воздействия на ППОО, которая может повлечь или повлекла за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей.

3. Список сокращений, обозначений и их размерностей

Список сокращений

БОВ - боевые отравляющие вещества

ЗО - защитная оболочка ППОО

ВВ - взрывчатые вещества

НиНП - нефть и нефтепродукты

ОВ - опасное вещество

ОХВ - опасные химические вещества

ППОО - подводный потенциально опасный объект

ПДК - предельно допустимая концентрация

- предельно допустимая концентрация j-ого вещества

ЧС - чрезвычайная ситуация

ЧС(Н) - ЧС, обусловленная разливом нефти и нефтепродуктов

Список обозначений

		Размерность
	исходная концентрация ОХВ в морской среде в момент разрушения (ЗО) i-ого ППОО
	текущее значение концентрации j-ого ОХВ из i-ого ППОО в процессе его распространения по акватории затопления ППОО в интервале времени от до t k
	значение концентрации ОХВ в произвольной точке х акватории размещения аварийного ППОО, отстоящей от него на расстоянии
	плотность энергии, отнесенной к значению ее в точке на корпусе корабля на расстоянии 1 м от центра взрыва заряда G = 1 кг
C° m	наименьшее значение , при которых корабли получают различные виды повреждений
	критерий определения модели распространения ОХВ (модель "глубокого моря" или "мелкого моря")	б/р
	глубина водного объекта в месте размещения ППОО	м
I	импульс силы давления
	коэффициент диффузии j-ого вещества в воде
,	коэффициенты в эмпирических уравнениях для определения и I	б/р
	количество j-х химически опасных веществ (ОХВ) в i-ом ППОО (или групповом захоронении)	кг
	избыточное давление на фронте ударной волны в воде	Па
	максимальное (пиковое) давление во фронте ударной волны подводного взрыва	Па
R	расстояние от места подводного взрыва	м
	расстояние от аварийного ППОО, на котором концентрация j-ых ОВ, выходящих из i-ого ППОО в интервале времени от до , не будет превышать значение
	безопасное расстояние сейсмического воздействия от подводного взрыва ВВ	м
	расстояние между зарядом и бортом судна, при котором взрыв наиболее эффективен	м
	радиус плёнки нефти и нефтепродуктов при гравитационно-вязкостном растекании	м
	радиус окружности на поверхности акватории, центром которой является проекция точки дна акватории, в которой размещено ППОО, во всех случаях, когда	м
r	расстояние от центра взрыва	м
	площадь пятна разлива нефти и нефтепродуктов
(S пi)	площадь поверхности ЗО i-ого ППОО, которая принимается численно равной поверхности j-ого вещества в момент развала ЗО i-ого ППОО
	площадь дна акватории, загрязненной опасным веществом
	время начала выхода ОВ из ППОО, утратившего ЗО	с
	время, в течение которого ОВ, в результате физических процессов массообмена, снизили свою концентрацию в точке нахождения аварийного ППОО с до или меньше ПДК j	с
	время, в течение которого в определенной точке акватории "х" концентрация j-ого вещества достигает значения	с
	объем воды с растворенным в нем j-ым веществом с концентрацией, соответствующей в месте размещения аварийного i-ого ППОО, на момент времени
	скорость грунтов в основании зданий при сейсмическом воздействии подводного взрыва ВВ	см/с
	объем воды вокруг ППОО на расстоянии , ограниченный дном и поверхностью акватории
	скорость перемещения нефтяного пятна	м/с
	скорость подводного течения	м/с
	скорость диффузии j-ого вещества в воде	м/с
	масса заряда	кг
	тротиловый эквивалент	кг
	удельная теплота взрывчатого вещества	Дж/кг
	удельная теплота -тротила (симметричного)	Дж/кг

4. Общие рекомендации по проведению оценки опасности подводных потенциально опасных объектов

4.1. Оценку опасности подводных потенциально опасных объектов рекомендуется проводить при:

разработке декларации безопасности подводных потенциально опасных объектов, находящихся во внутренних водах и территориальном море Российской Федерации;

разработке декларации безопасности ППОО в составе проекта подводных работ особого (специального) назначения (в случае её отсутствия);

оценке опасности подводных объектов, зарегистрированных в Реестре подводных потенциально опасных объектов и находящихся в федеральной собственности.

4.2. Для оценки опасности ППОО необходимо использовать количественные показатели, значения которых рассчитаны по Методическим рекомендациям и однозначно характеризующие величину негативного воздействия опасных факторов ППОО в случае разрушения их защитных оболочек.

4.3. Оценку опасности ППОО необходимо проводить исходя из условий наиболее опасных сценариев, таких как: "полное разрушение защитных оболочек ППОО" и "взрыв общего количества ВВ на ППОО", либо провести обоснование применения иного наихудшего сценария.

4.4. Исходные данные, сделанные допущения и предположения, результаты оценки опасности ППОО рекомендуется обосновывать и документально фиксировать в объеме, достаточном для того, чтобы выполненные по Методическим рекомендациям расчеты и выводы могли быть повторены и проверены в ходе независимой экспертизы.

5. Рекомендуемые критерии опасности ППОО

5.1. Для оценки опасности ППОО рекомендуется использовать критерии отнесения обстановки в акватории размещения ППОО к ЧС в соответствии с приложением 2 к Методическим рекомендациям.

5.2. В качестве критериев рекомендуется использовать:

общие критерии - количество погибших и получивших ущерб здоровью людей;

для ППОО, представляющих химическую опасность - превышение концентраций опасных веществ в акватории размещения объекта воздействия в количествах, кратных утвержденным в законодательном порядке санитарно-гигиеническим нормам - предельно допустимым концентрациям (ПДК) ОВ;

для взрывоопасных ППОО - избыточное давление во фронте ударной волны на расстоянии от эпицентра подводного взрыва, характеризующееся смертельным поражением человека или способным нанести ущерб здоровью, а также сейсмическое воздействие на береговые здания и сооружения;

для ППОО, содержащих нефть и нефтепродукты - общий объём нефти и нефтепродуктов, участвующих в разливе из ППОО.

6. Этапы проведения оценки и установления опасности подводных потенциально опасных объектов

6.1. При проведении оценки опасности ППОО рекомендуется последовательно выполнять следующие этапы:

планирование и организация оценки опасности ППОО;

идентификация опасностей на ППОО;

оценка опасности ППОО и (или) его составных частей;

установление опасности ППОО.

Общая схема оценки опасности ППОО представлена в приложении 1 к Методическим рекомендациям.

6.2. При планировании и организации оценки опасности ППОО рекомендуется:

обосновать необходимость проведения оценки опасности данного ППОО (декларирование безопасности ППОО, в том числе в составе проекта подводных работ особого (специального) назначения или другое);

знать основные характеристики ППОО;

знать гидрологические особенности района размещения ППОО (глубина нахождения, наличие подводных течений, их скорость и направленность).

6.3. На этапе идентификации опасностей ППОО рекомендуется:

определить ОВ на ППОО;

в случае нахождения на ППОО более одного ОВ произвести разделение подводного объекта на составные части по каждому ОВ (при необходимости);

выбрать из предложенных в Методических рекомендациях возможных сценариев развития ситуаций на ППОО, связанных с разрушениями их защитных оболочек и (или) взрывами взрывоопасных веществ.

6.4. На этапе оценки опасности ППОО рекомендуется:

определить объекты воздействия ОВ:

акватории ведения хозяйственной деятельности (районы нефтегазодобычи, наличие рыбных промыслов и водных биоресурсов и т.д.), для которых необходимо учитывать негативное действие поражающих факторов аварийного ППОО;

группы населения, которые могут пострадать в результате действия поражающих факторов аварийного ППОО;

объекты инфраструктуры (технические устройства, сооружения, конструкции, суда и другие плавсредства), на которые могут воздействовать поражающие факторы аварийного ППОО.

определить критерии воздействия опасного вещества, где в качестве критерия воздействия поражающих факторов ППОО на объекты хозяйственной деятельности в акватории его размещения использовать критерии, характеризующие возникновение чрезвычайной ситуации, приведенные в приложении 2 к Методическим рекомендациям;

определить пути распространения опасного вещества к объекту воздействия, исходя из гидрологических свойств района затопления (скорость и направления течений);

провести оценку потенциального воздействия опасного вещества:

рассчитать значения поражающих факторов аварийного ППОО и определить их влияние на объекты воздействия;

рассчитать характеристики зон действия поражающих факторов аварийного ППОО.

6.5. На этапе определения опасности ППОО рекомендуется:

провести сравнение полученных значений параметров поражающих факторов ОВ с критериями ЧС и её масштабами - исходя из параметров рассчитанных зон действия поражающих факторов, определить их влияние на объекты воздействия по выбранным ранее критериям;

провести оценку масштабов ЧС в результате действия поражающих факторов аварийного ППОО - при оценке масштаба воздействия опасных факторов ППОО на объекты воздействия использовать таблицу 2-2 приложения 2 к Методическим рекомендациям.

7. Рекомендации по оценке и установлению опасности подводных потенциально опасных объектов

7.1. При проведении оценки опасности ППОО рекомендуется рассматривать наихудшие сценарии реализации опасности, которые могут вызвать наиболее тяжкие последствия.

7.2. При идентификации опасности на ППОО рекомендуется рассматривать варианты реализации опасности, исходя из максимального количества ОВ на ППОО на дату проведения расчета.

7.3. При определении наихудших сценариев реализации опасности рекомендуется рассматривать следующие случаи:

залповый выброс ОВ (ОХВ, нефть и нефтепродукты) ППОО при условии полного разрушения его ЗО, распространение ОВ по акватории размещения ППОО, выход ОВ в зону хозяйственных интересов человека;

взрыв всех взрывоопасных веществ на ППОО с последующим распространением в воде ударной волны и воздействие её на человека, суда и объекты инфраструктуры, находящиеся в акватории размещения ППОО;

при наличии нескольких ОВ на ППОО рассматривать выполнение каждого из вышеперечисленных сценариев отдельно или последовательно.

7.4. При наличии веществ, представляющих химическую опасность, рекомендуется принимать значения суммарной массы всех ОХВ на ППОО, особенно в случае вступления рассматриваемых веществ в реакцию друг с другом, или массы каждого индивидуального вещества в случае, если обосновано различие их химического действия на объекты воздействия или значительно различаются значения предельно допустимых концентраций в окружающей среде.

7.5. Рекомендуемый порядок расчёта зон действия поражающих факторов ОВ при их выходе из ППОО в воду представлен в разделе 8 Методических рекомендаций.

7.6. При наличии взрывоопасных веществ рекомендуется принимать значения суммарной массы взрывчатых веществ на ППОО.

7.7. Рекомендуемый порядок расчёта избыточных давлений во фронте ударной волны подводного взрыва для различных объектов воздействия представлен в разделе 9 Методических рекомендаций.

7.8. При наличии нефти и нефтепродуктов рекомендуется принимать значения суммарного содержания нефти и нефтепродуктов на ППОО и их дальнейшего распространения в водной среде в результате полного разрушения ЗО ППОО.

7.9. Рекомендуемый порядок расчёта параметров процесса распространения нефти и нефтепродуктов в акватории представлен в разделе 10 Методических рекомендаций.

7.10. При установлении опасности ППОО рекомендуется определять вероятные зоны действия поражающих факторов, в границах которых значения поражающих факторов будут больше или равны критериям, которые характеризуют возникновение ЧС на акватории и её масштабы.

7.11. При определении вероятных зон действия поражающих факторов рекомендуется проводить определение количественных параметров поражающих факторов ППОО (давление и импульс - для ударных волн подводного взрыва; значения концентраций ОВ, кратных предельно допустимым значениям их содержания в морской среде, а также масса нефти и нефтепродуктов, участвующих в разливе) в любой точке акватории распространения опасных факторов ППОО.

8. Оценка параметров процесса распространения опасных веществ из подводных потенциально опасных объектов при залповом выбросе

Исходные данные для оценки:

- количество j-ых ОХВ в i-ом ППОО (или групповом захоронении), кг;

- предельно допустимые концентрации j-ых ОВ в морской воде, - для ОХВ;

- исходная концентрация ОХВ в морской среде в момент развала ЗО i-ого ППОО, ;

Расчет зон действия поражающих факторов ППОО проводится, исходя из следующих допущений:

- по прошествии времени Т, затопленный i-й ППОО в результате физико-химических процессов (коррозия, ледовая экзарация, избыточное давление на дно от поверхностных волн) лишился своей защитной оболочки;

- вся масса j-х ОВ i-ого ППОО - поступила в окружающее водное пространство в виде залпового выброса в момент времени ;

- концентрация j-ого ОХВ в окрестности i-ого ППОО, утратившего ЗО, в момент времени будет превышать многократно: и численно равна его плотности;

- в результате молекулярной (турбулентной) диффузии и увлечения j-х веществ подводными течениями концентрация ОВ в окрестности i-ого ППОО со временем будет снижаться, а зона загрязнения (заражения) - расширяться (рис.8.1);

- указанные процессы будут протекать до тех пор, пока текущее значение концентрации j-ого вещества в процессе его распространения по акватории размещения i-ого ППОО - не станет равновесной. В практических целях целесообразно определить расстояние от аварийного ППОО (аварийный ППОО - ППОО, утративший свой защитный барьер) - , на котором концентрация j-ых ОВ, выходящих из i-ого ППОО в интервале времени от до t _к не будет превышать значение . Здесь t _к, с - время, в течение которого j-ые ОВ, в результате физических процессов массообмена, снизили свою концентрацию в точке нахождения аварийного ППОО с до .

Рисунок 8.1. Зависимость концентрации ОВ от времени и расстояния от точки выхода

Необходимо иметь в виду, что характер распространения ОВ из ППОО в акватории размещения ППОО в немалой степени зависит от глубины акватории и количества ОВ - для ОХВ. В случае когда, все ОВ распространяются в акватории вокруг ППОО в количестве в полусфере радиусом с центром в точке размещения ППОО. В этом случае будем говорить, что распространение ОВ из ППОО происходит в условиях "глубокое море". В противном случае, когда объем воды с распространенным в нем j-ым ОВ в количестве ПДК будет представлять собой усеченную полусферу, у которой радиус большего сечения (на дне акватории) составляет R _к, будем говорить, что распространение ОВ из ППОО происходит в условиях "мелкое море". Очевидно, что динамика распространения ОВ в условиях "мелкое моря" будет отличаться от условий распространения ОВ в условиях "глубокое море", поэтому необходимо изначально определить какой механизм распространения ОВ применим для каждого конкретного ППОО.

Для этих целей рассмотрим объем воды V в полусфере радиусом достаточном для разбавления ОВ из ППОО, в количестве до :

.

Следовательно,

.

Для случая, когда ("глубокое море"), получаем: или - критерий определения модели распространения ОХВ в условиях "глубокого моря".

Очевидно, что для случая распространения ОВ в условиях "мелкого моря" критерий .

Время , в течение которого ОВ в точке размещения ППОО снизили свою концентрацию с до , зависит от физических процессов массопереноса в акватории (диффузия, донные течения).

Величина зависит от параметров процессов, участвующих в распространении j-ых веществ в акватории размещения ППОО (диффузия, донные течения).

В простейшем случае, когда на процесс распространения ОВ в водной среде доминирующее влияние оказывает только диффузия (например, в небольших замкнутых водоемах: озера, пруды или морские заливы с узким выходом в открытое море), объем воды, содержащей j-oe вещество в предельно допустимой концентрации, можно рассчитать в соответствии с представленным ниже алгоритмом.

8.1. Оценка параметров процесса распространения опасных веществ из ППОО при залповом выбросе в условиях "глубокого моря"

На схеме (рис. 8.2) показана полусфера, в воде которой со временем распространилось все j-oe вещество i-ого ППОО и достигло (снизило) концентрацию в начальный момент до концентрации ; в момент времени t _к. Объем воды с распространенным в нем j-ым веществом с концентрацией, соответствующей ПДК в месте размещения аварийного i-ого ППОО, на момент времени будет равен:

.

Очевидно, что данная схема показывает распространение ОВ в условии "глубокое море", когда меньше глубины захоронения i-го ППОО. Радиус полусферы и будет определять границу безопасной зоны в акватории размещения i-ого ППОО, утратившего ЗО.

Зная количество поступившего в воду j-ого ОХВ и значения ПДК этого вещества в морской воде - , объем можно также определить следующим образом:

. (1)

Из данного выражения определяется значение радиуса полусферы , внутри которой за время , сформировалась за счет молекулярной диффузии область с концентрацией ОВ, не превышающей ПДК:

. (2)

Рисунок 8.2. Схема распространения опасных веществ в водном пространстве при разрушении ЗО ППОО в условиях "глубокое море"

Для определения времени наступления равновесных условий (по концентрации j-ого вещества в размере ) после разрушения ЗО i-ого ППОО (времени ) необходимо использовать закон А. Фика:

,

где m - количество диффундирующего вещества в кг, проходящего за время t в с через площадку S в , расположенную перпендикулярно направлению, в котором движется вещество, С ₁ и С ₂ - концентрации диффундирующего вещества (количество вещества, содержащегося в единице объема, в для ОХВ) в двух слоях, отстоящих друг от друга на расстоянии l, м; K - коэффициент диффузии, . Этот коэффициент зависит от природы среды, от природы диффундирующего вещества и от условий, при которых находится среда и диффундирующее вещество (от температуры, в основном). При этом предполагается, что .

В соответствии с законом А. Фика:

,

где .

Откуда

,

Подставляя значение , получим:

. (3)

В условиях "глубокого моря", при , значение концентрации j-ого вещества - больше , т.е. в акватории, в зоне размещения i-ого ППОО с разрушенной ЗО, при от начала залпового выхода ОВ ЧС считать достижение концентрации j-ого вещества, превышающего значение , в соответствии с данными таблицы 2-1 приложения 2 к Методическим рекомендациям.

Пример расчета параметров процесса распространения ОВ из ППОО при залповом выбросе в условиях "глубокого моря" представлен в приложении 3 к Методическим рекомендациям.

8.2. Оценка параметров процесса распространения ОВ из ППОО при залповом выбросе в условиях "мелкого моря"

Выражение (2) для определяет безопасное расстояние от ППОО в случае его разгерметизации и залпового выброса ОВ в условиях "глубокого моря", когда - глубины захоронения ППОО. Для случая "мелкого моря", когда , для оценки необходимо использовать другое выражение.

Допустим, что i-ое ППОО находится на глубине в условии "мелкое море", когда (см. рис. 8.3), где также, как и в случае с "глубокое море", будет определять безопасное расстояние (границу) от i-ого ППОО при разрушении его ЗО и выхода j-ых ОВ в окружающее водное пространство.

Рисунок 8.3. Схема зон загрязнения (заражения) водного пространства при разрушении ЗО ППОО в условиях "мелкое море"

Найдем объем воды, находящийся в слое между дном и поверхностью моря, в котором ОВ из i-ого ППОО с концентрацией, соответствующей в месте размещения аварийного i-ого ППОО, на момент времени будет равен:

,

где .

Но для ОХВ.

Тогда - расстояние от i-ого ППОО, на котором концентрация j-ого ОВ достигает значения ПДК на момент времени в условиях "мелкого моря":

, м (4)

Площадь дна акватории, загрязненной j-ым ОВ из i-ого ППОО, составляет величину:

. (5)

Время наступления равновесных условий (по концентрации j-ого ОВ в размере ) после разрушения ЗО i-ого ППОО - , определяется из закона А. Фика:

, с.

Подставляя значение из (4), получим:

, с (6)

При , в условиях "мелкое море" текущее значение концентрации ОХВ будут иметь значения в точке расположения аварийного ППОО , т.е. в акватории, в зоне размещения i-ого ППОО с разрушенной ЗО, при от начала залпового выброса ОВ ЧС считать достижение концентрации j-ого вещества, превышающего значение , в соответствии с данными таблицы 2-1 приложения 2 к Методическим рекомендациям.

8.3. Оценка параметров процесса распространения ОВ из ППОО при залповом выбросе в условиях "мелкого моря" в произвольной точке контролируемой акватории

Если в выражении (4) вместо подставить значение расстояния от i-ого ППОО до точки "х" - , где необходимо оценить концентрацию j-ого ОХВ, поступившего в акваторию в результате залпового выброса из i-ого ППОО, то искомую концентрацию можно определить следующим образом:

. (7)

Площадь дна акватории, загрязненной j-ым ОВ из i-ого ППОО, составляет величину:

. (8)

По аналогии с предыдущими разделами время , когда в определенной точке акватории "х" концентрация j-ого вещества достигнет значения , можно оценить следующим образом:

, с. (9)

Если в выражения (4) - (6) вместо подставить значение концентрации j-ого ОВ, превышающего значение в 5 или более раз (для ОВ 1-2 класса опасности), или разовое его превышение в 50 или более раз (для ОВ 3-4 класса опасности) (в соответствии с подпунктом 1.4.2 приказа МЧС России от 5.07.2021 г. N 429), то получим значение - расстояние от аварийного i-ого ППОО, внутри которого вокруг ППОО сформируются условия по концентрации j-ого ОВ, достаточных к отнесению на момент времени определяемого по выражению (6), сложившейся в обозначенной акватории, площадь дна которой определяется по выражению (5), ситуации в условиях "мелкое море" к чрезвычайной.

Приведенные методы расчета распространения загрязнения в водном пространстве в акватории затопления потенциально опасных объектов, в которых основным механизмом распространения ОВ из разрушенного ППОО является процесс молекулярной диффузии, характерны лишь для ППОО, размещенных в акваториях без течений (например, для морских акваторий в заливах архипелага Новая Земля). Для открытых морских пространств решающее значение в распространении ОВ будут принимать гидрологические свойства района затопления - в основном, скорость и направление подводных течений. Например, для условий Карского моря - Ямальское или Восточно-Новоземельское течения. В результате чего масштабы загрязнения (заражения) (площадь акватории) будут расти, а время распространения ОВ до равновесных концентраций будут сокращаться.

Ниже рассмотрены методы оценки параметров распространения ОВ в акватории размещения ППОО при разрушении защитных оболочек в условиях наличия подводных течений.

8.4. Оценка параметров процесса распространения ОВ в акватории размещения ППОО при разрушении защитных барьеров в условиях "мелкого моря" и при наличии подводных течений

Оценку концентраций ОВ в окрестностях ППОО с разрушенными защитными оболочками при наличии донных течений и в условии "мелкого моря" (см. рис. 8.4) необходимо проводить в случае, если критерий - больше 1, т.е. или

Из рис. 8.4 видно, что в момент времени j-ое ОВ вышло из i-ого ППОО и распространилось в морской среде под действием морских течений ( - скорость течений) и диффузионных процессов ( - коэффициент диффузии j-ого вещества в морской среде). Очевидно, что все ОВ будут находиться в усеченном полуконусе ОАСЕDВ, в момент времени , когда концентрация ОВ в точке размещения ППОО достигнет значений ПДК _j

Рисунок 8.4. Схема зон загрязнения (заражения) водного пространства при разрушении ЗО ППОО в условиях "мелкое море" при наличии постоянного течения

Объем полуконуса OABF в момент времени можно представить как  _.

Объем конусного копыта ECFD можно определить следующим образом:

.

Тогда объем воды в секторе, ограниченном конусом без конусного копыта - OABCED (см. рис. 8.4.) будет:

где

, r _K2 можно определить для любого заданного значения как . .

, где , а - скорость течения в месте размещения ППОО.

Из условия разбавления j-ого вещества в морской среде до значения ПДК на расстоянии от ППОО, можно записать:

.

Значение определим из выражения для :

.

где - время, в течение которого j-ое вещество достигнет т. А (см. рис. 8.4).

или .

Тогда , откуда

находим :

, м. (10)

С учетом выражения для :

Площадь дна акватории, загрязненного j-ым веществом, можно рассчитать как:

(12)

Площадь поверхности морской акватории, загрязненной j-ым веществом, представляет собой площадь полу-эллипса СЕD, которую можно рассчитать следующим образом:

(13)

Время установления равновесных условий по концентрации j-ого ОВ в размере после разрушения защитных оболочек i-ого ППОО - определяется из закона А. Фика:

(14)

По аналогии с рассуждениями, приведенными в подразделе 8.3 Методики, можем из выражений (7) и (8) получить выражения для значений концентрации ОВ и времени установления значений этих концентраций в произвольной точке контролируемой акватории, а также значения и , когда концентрация ОВ достигает в условиях "мелкое море" при наличии течений значений, соответствующих значениям отнесения ситуации в акватории к ЧС, в соответствии с данными таблицы 2-1 приложения 2 к Методическим рекомендациям.

8.5. Оценка параметров процесса распространения ОВ при выбросе из ППОО в условиях "глубокое море" и при наличии подводных течений

Для учета участия постоянных течений в распространении ОВ по морской акватории можно использовать следующие рассуждения. Пусть ППОО затоплен в условиях "глубокое море". В соответствии с ранее принятыми определениями, "глубокое море" - это море, глубина которого , где расстояние от ППОО, на которое распространились j-ые ОВ за время T _к в течение которого концентрация j-ого ОВ из аварийного i-ого ППОО в месте его нахождения стала меньше или равна предельно допустимой . На рисунке 8.5 представлена схема распространения ЗВ от разрушенного ППОО в ламинарном потоке постоянного подводного течения.

На рисунке - расстояние, на которое перемещается j-ое ОВ i-ого ППОО за время в результате молекулярной диффузии в направлениях, перпендикулярных направлению течения, м; - скорость постоянного морского течения, м/с; - концентрация j-ого вещества, поступающего в акваторию из разрушенного i-ого ППОО, .

Рисунок 8.5. Схема зон загрязнения (заражения) водного пространства при разрушении ЗО ППОО в условиях "глубокое море" при наличии постоянного течения

Из рисунка видно, что объем полуконуса - это объем воды с концентрацией j-ого ОВ в точке нахождения аварийного i-ого ППОО в размере :

.

Откуда получаем:

, м.

Но (см. рис. 8.5). Значение параметра, учитывающего явление диффузионного переноса j-ого вещества в морской воде можно определить из выражения закона А. Фика:

, м/с.

Подставляя значение в выражение для , получим выражение для в следующем виде:

, м

или

, м (15)

Площадь дна акватории, загрязненной j-ым опасным веществом из i-ого ППОО, составляет величину:

(16)

Значение - времени установления концентрации j-ого вещества в размере в месте расположения аварийного i-ого ППОО можно представить следующим образом:

, c. (17)

По аналогии с рассуждениями, приведенными в подразделе 8.3 Методическим рекомендациям, можно из выражений (7) и (8) получить выражения для значений концентрации ОВ и времени установления значений этих концентраций в произвольной точке контролируемой акватории, а также значения и , когда концентрация ОВ достигает в условиях "глубокое море" при наличии течений значений, соответствующих значениям отнесения ситуации в акватории к ЧС, в соответствии с данными таблицы 2-1 приложения 2 к Методическим рекомендациям.

9. Подводные взрывы взрывоопасных веществ. Метод оценки опасности ППОО с взрывоопасными веществами

9.1. Подводные взрывы. Характеристики некоторых ВВ

Подводный взрыв - взрыв заряда ВВ, размещённых под водой. Характеризуется слабым затуханием ударных волн вследствие малой сжимаемости водной среды. В результате подводного взрыва заряда ВВ возникает газовый пузырь, давление внутри которого значительно выше, чем в окружающей среде. Расширяясь, газы образуют в воде ударную волну.

При взрыве в воде, как и при взрыве в воздухе или другой среде, происходит детонация заряда. При детонации химическое превращение ВВ сопровождает распространение в нем ударной волны, вызванной воздействием начального импульса. Скорость детонации различных ВВ составляет от 1500 до 10000 м/с. ВВ, механизмом взрывного превращения которых является детонация, называются бризантными (см. табл. 9.1).

В Таблице 9.1 представлены основные характеристики водоустойчивых ВВ.

Таблица 9.1. Характеристика водоустойчивых взрывчатых веществ

Взрывчатые вещества	Плотность,	Скорость детонации, м/с	Бризантность, мм	Работоспособность,
1	2	3	4	5
Тротил чешуированный	0.9	4000 - 4500	6 - 8	270 - 300
Тротил прессованный	1.5	5700 - 6000	22 - 24	270 - 300
Тротил гранулированный	1.55	5000 - 6000	23 - 25	270 - 300
Бездымный пироксилиновый порох	1.37
Аммонит N 8 ЖВ	1.1	3600 - 4200	14 - 16	360 -380
Аммонит N 7 ЖВ	1.05	3500 - 3900	13 - 15	350 - 370
Аммонит В-3 скальный	1.0	3600 - 4000	14 - 16	360 - 370
Аммонит N 1 ЖВ прессованый	1.5	6000 - 6500	23 - 27	450 - 480
Динафталит	1.05	3500 - 4500	15 - 16	320 -360
Детонит 6А	1.1	4900 - 5200	-	-
Детонит 10А	1.1	5100 - 5400	16 - 20	420 - 450
Аммонал водоустойчивый	1.05	4000 - 4500	16 -18	400 - 430
Динамит 62% труднозамерзающий	1.45	6000 - 7000	14 - 18	380 - 420
Победит ВП-2	1.2	3800 - 4300	11 - 18	320 -340

При взрыве бризантного ВВ по веществу во всех направлениях распространяется ударная волна, оставляя позади себя раскаленные газы при давлении  Па и температуре в несколько тысяч градусов. При достижении волной детонации границы между зарядом и водой, она переходит в воду, создавая интенсивную ударную волну. При подводном взрыве бризантного взрывчатого вещества давление в ударной волне нарастает практически мгновенно, достигая очень больших пиковых значений. Затем следует быстрый спад в течение времени, составляющего сотые доли миллисекунд. Если взрыв происходит на небольшой глубине, то возникающая ударная волна быстро достигает поверхности моря, что можно наблюдать в виде расходящегося на поверхности воды кольца. Кольцо представляет собой гладкий участок воды, который по сравнению с окружающей взволнованной поверхностью моря кажется более темным. Поэтому оно получило название черного кольца. Сразу после перемещения черного кольца начинается интенсивный выброс воды высоко вверх в виде узкого фонтана вследствие отражения ударной волны от поверхности моря. Характер образования, высота и форма фонтана зависят от типа взрывчатого вещества, глубины подрыва заряда и состояния поверхности моря в момент взрыва. Образование последующих выбросов фонтанирующей воды обусловлено выходом газового пузыря на поверхность моря. Для глубоководных взрывов выброс воды не наблюдается. Газовый пузырь разрушается раньше, чем он достигнет поверхности. Вместо фонтана в этом случае наблюдается кипящая пенистая вода, бьющая ключом.

Одним из основных параметров ударной волны является давление. После произведенного взрыва давление в некоторой произвольной точке пространства практически мгновенно нарастает до некоторого максимального (пикового) значения в момент прихода фронта ударной волны в эту точку.

Эмпирические зависимости максимального (пикового) давления в ударной волне , Па и импульса силы давления I, Па x c, приходящейся на единицу площади, от массы заряда , кг и расстояния от места взрыва R, м приведены ниже:

и (18)

. (19)

Коэффициенты , а также показатели степеней , установленные эмпирически разными авторами, приведены в таблице 9.2. Значения коэффициентов и получены при условии, что расстояние R измеряется в метрах, а масса - в килограммах.

На практике массу различных ВВ представляют тротиловым эквивалентом Тротиловый эквивалент - это масса заряда -тротила (симметричного), энергия которого равна энергии взятого заряда:

, (20)

где - удельная теплота ВВ, - удельная теплота -тротила (симметричного).

Таблица 9.2. Значения коэффициентов и показателей степеней в формулах для определения параметров ударных волн, полученные разными авторами

Автор	ВВ	, Па		I, Па x с
Коул	-тротил		- 1.13	5760	- 0.89
Слифко и Фарлей			- 1.11	5320	- 0.87
Аронс			- 1.13	-	-
Христиан и Блейк			- 1.13	6650	- 0.94

9.2. Воздействие на человека избыточного давления во фронте ударной волны подводного взрыва

В общем случае действие взрыва распределяется в пространстве неравномерно, т.е. всякий взрыв является направленным. В силу этого параметры ударной волны в море будут зависеть от конфигурации ВВ. Однако в большинстве практически важных случаев выбирают взрывчатый заряд сферической формы.

На практике для расчета давления на фронте ударной волны в воде обычно применяют формулу американского ученого Р. Коула

(21)

Значение , рассчитанное по формуле (21) для расстояний от взрыва до 40 м и массы тротилового заряда - 1 кг представлены в табл. 9.3.

Расчет максимального избыточного давления на фронте ударной волны в воде по формуле Р. Коула возможен для взрывов в свободном пространстве (на значительном удалении от свободной поверхности и поверхности дна), либо взрывов зарядов, расположенных на дне, когда распространяется полусферическая волна.

Таблица 9.3. Значения на фронте ударной волны в воде

Расстояние, м	0,53	1,06	2,12	4,24	8,48	16,96	38,92
Значение ,	1095	502	229	105	48	22	8,5

В последнем случае, при подстановке в формулу Р. Коула, массу заряда нужно увеличивать в два раза. Для ППОО, содержащих ВВ и расположенных на дне морских акваторий, при расчете избыточного давления во фронте ударной волны в воде при их подрыве целесообразно формулу Р. Коула представить в следующем виде:

,

или:

, кПа (22)

Результаты расчета по данной формуле избыточного давления во фронте ударной волны, возникающей в акватории в результате подрыва ВВ, размещенного на морском дне, на разных расстояниях от ППОО и для разных значений масс ВВ приведены в таблице 9.4.

Таблица 9.4. Значения избыточного давления во фронте ударной волны подводного взрыва по модифицированному уравнению Р. Коула (22)

Человек в воде ощущает ударную волну как удар электрического тока при давлении во фронте ударной волны 0,2 - 0,3 (19,6 - 29,4) кПа. При давлении 1,5 (147 кПа) человек начинает ощущать болевое воздействие, особенно в брюшной полости.

Давление во фронте ударной волны 15 (1470 кПа) зачастую приводит к гибели человека, находящегося в воде в обычной одежде, особенно при ее полном намокании. Эта величина давления является опасной и для водолаза, находящегося в гидрозащитной одежде, а при давлении 20 - 30 (1960 - 2940) кПа поражения водолаза, не защищенного специальной одеждой, могут оказаться несовместимыми с жизнью. Такие значения параметров ударной волны при воздействии на человека необходимо учитывать при расчёте зон действия поражающих факторов.

Таким образом, для расчёта смертельного поражения человека принимается значение  кПа, для нанесения тяжёлого вреда здоровью значение  кПа

В таблице 9.4 значения для различных масс ВВ и различных расстояний, выделенные зеленым цветом - безопасны для людей, находящихся в воде во время взрыва ВВ, лиловым цветом - опасные для здоровья человека и , выделенные красным цветом - смертельные.

9.3. Оценка поражающего действия подводного взрыва на надводные корабли (суда)

Данный подраздел подготовлен по материалам Федерального государственного унитарного предприятия "Научно-исследовательский институт промышленной и морской медицины", представленных в отчете по НИР "Исследование и анализ подводных потенциально опасных объектов в северных морях Российской Федерации", С-Петербург, 2005.

Экспериментальные исследования показали, что при расстояниях между центром взрыва и бортом в 30 м или между центром взрыва и днищем более 50 м для зарядов до 700 кг, корпус корабля практически не получает остаточных деформаций.

При близких неконтактных (бортовых до 10 м, днищевых до 25 м) или контактных взрывах - упругие колебания корпуса могут являться причиной вторичных повреждений корабельных конструкций.

Большие силы инерции могут быть приложены к механизмам и приборам при общем перемещении корабля. За время действия подводного взрыва (для 500 кг тротила с) корабль набирает скорость до 3 м/с (малые корабли). Ускорение его точек будет равно примерно 1500 м/с ² ( g), что соизмеримо с амплитудами качки корабля.

Исследования и боевой опыт войны показали, что большие ускорения и деформации имеют место лишь вблизи от района непосредственно воздействия взрыва. В этих местах деформации являются пластическими, а ускорения достигают 2000-5000 g и более. Однако уже на расстоянии 10-12 м и от центра взрыва заряда в 500 кг тротила остаточные деформации являются малыми, а ускорения падают до (100-200) g. На расстояниях в 50-60 м от центра взрыва ускорения равны лишь (1-10) g.

По мере удаления центра взрыва от поверхности корабля степень повреждений уменьшается, а площадь борта, охваченного повреждениями такого типа, увеличивается.

Местные повреждения сменятся все более общими. Вместе с тем местные повреждения и при данном положении центра взрыва переходят в общие перемещения, общие деформации как пластические, так и упругие. При некотором, для заданного веса взрывчатых веществ, расстоянии между бортом или днищем и центром взрыва остаточные деформации не наблюдаются. Для донных взрывов эти расстояния обычно больше, чем для бортовых.

При удаленном неконтактном подводном взрыве скорость воды у борта или днища корабля весьма мала. Так, при заряде G=500 кг (тротила), R=63 м, . Как показывает опыт, при таких условиях наблюдаются только легкие вмятины в случае донного взрыва.

Опыты с подводной защитой корабля показали, что при не очень удаленном неконтактном подводном взрыве повреждения получаются большими, чем при контактном. Особенно эффективный взрыв имеет место при расстоянии между центром заряда и бортом, рассчитанным по формуле:

, (23)

где: G - масса ВВ, кг, - расстояние до центра взрыва ВВ, м.

Энергия в единице объема корабля в данной его точке пропорциональна энергии, сообщенной ему при взрыве. При подводном взрыве происходит процесс распространения энергии заряда по жидкой среде и по конструкции корабля. При этом энергия в единице объема убывает пропорционально этому объему.

Энергия единицы объема пропорциональна энергии заряда, и, соответственно, весу заряда:

(24)

Коэффициент является плотностью энергии, отнесенной к значению ее в точке на корпусе корабля на расстоянии 1 м от центра взрыва заряда G=1 кг. выражается в .

Коэффициенты при подрыве геометрически подобных зарядов из одинакового ВВ в одинаковой среде в соответственных точках одинаковы.

Для получения характерных значений используются данные о повреждении кораблей подводным взрывом:

повреждения от бортовых подводных взрывов;

повреждения от донных подводных взрывов;

для подводных лодок.

В таблице 9.5 приведены опытные данные о повреждениях надводных кораблей подводными взрывами.

Наименьшее значения , при которых корабли получают различные виды повреждений, обозначены через , при этом расстояние R от центра взрыва, на котором возможны различные поражающие эффекты, можно определить из формулы:

(25)

Так, по данным, приведённым в, при повреждаются броневые переборки подводной защиты от мин для проекта 23, при наблюдаются повреждения второй переборки, при повреждается первая переборка и броневая, при - пробоина первой переборки, при - пробоина наружной обшивки и повреждение первой переборки, при - пробоина наружной обшивки и течь первой переборки, при - трещины наружной обшивки, при - пробоина в борту, при - водотечность наружной обшивки.

Таблица 9.5. Опытные данные о донных подрывах надводных кораблей

Корабль/ отсек	Оружие	Вес заряда, кг	Расстояние от центра взрыва до днища	Эффект	,
1	2	3	4	5	6
Крейсер "Белфаст"	донная мина	450	25	Повреждено первое днище	0,029
Линейный корабль "Гейзенау"	донная мина	450	22	Пробоина первого днища	0,043
Тральщик "Тобрук"	бомба	125	1	Пробиты два днища	125
СКР 25	бомба	125	2	Пробиты два днища	15,6
УЩ "Фальк"	заряд	400	24	Вмятины и водотечь, прогиб на миделе от общего изгиба 650 мм	0,029
Транспорт "Урания"	заряд	400	14	Пробито первое днище, повреждено второе днище, которое в последствие сломается от общего изгиба	0,145
Транспорт	заряд	680	90	Сотрясение	0,00093
Транспорт	заряд	680	66	Мелкие вмятины	0,0023
Транспорт	заряд	680	46	Пробоины первого днища	0,007
Минный заградитель "Эдвенчер"	донная мина	450	45	Вмятина, водотечь	0,005
Крейсер "Киров"	донная мина	700	200	Пробито два днища	0,088
Крейсер "Червона Украина"	бомба	250	10	Пробито два днища	0,25
Линейный корабль "Нельсон"	донная мина	400	35	Пробоина первого днища	0,0033
Отсек линейного корабля "Хууд"	заряд	300	35	Вмятина, водотечь	0,057
Отсек линейного корабля "Хууд"	заряд	300	30	Большие вмятины и водотечь	0,0135
Отсек линейного корабля "Хууд"	заряд	300	85	Пробито первое днище и повреждено второе днище	0,0192
Отсек II	заряд	50	2	Три дна	6,25
ПЛ С-I	заряд	125	18,5	Пробит корпус, перелом	0,02
отсек	заряд	50	0,8	Пробиты два днища	78
отсек	заряд	50	2	Более сильные повреждения первого и второго днища	12,5

Исходя из указанного выше, в выражении (25) можно определить значение для каждого характерного повреждения корпуса надводного корабля в результате донного подрыва ВВ, массой G, кг, на расстоянии R, м от борта или днища корабля в соответствии с данными таблицы 9.6.

Таблица 9.6. Расчетные выражения для оценки повреждений надводных кораблей донными взрывам

Вид повреждений	Расчетное выражение
Повреждения бортов и переборок
водотечность борта
пробоина в борту
пробоина в первой переборке
пробоина во второй переборке
повреждение броневой переборки корабля
Повреждения днищ
вмятины и водотечность первого днища
пробоина в первом днище
пробоина во втором днище
пробоина в третьем днище

Перечень наиболее опасных ППОО на дне северных морей (территория Российской Федерации), не зарегистрированных в Реестре ППОО, представлен в таблице 9.7.

Приведенные в таблице данные эффективных радиусов поражения морских транспортных средств (надводных, подводных) в результате подрыва взрывчатого материала в трюмах затопленных кораблей показывают, что механические деструктивные эффекты на надводных и подводных кораблях наблюдаются на весьма незначительных расстояниях от места взрыва. Предельные значения эффективных радиусов поражения не превышают, в большинстве случаев, 40 метров при массе взрываемого ВВ 5 тонн.

Пример расчета расстояний для характерных повреждений элементов надводных кораблей от массы взрывчатого вещества при донных подводных взрывах приведен в приложении 3 к Методическим рекомендациям.

Таблица 9.7. Корабли и суда на дне северных морей Российской Федерации, обладающие повышенной взрывоопасностью

N п/п	Наименование корабля (судна)	Координаты или район гибели	Тротиловый эквивалент, кг	Радиус поражения, м
1	2	3	4	5
1	Шаланда паровая "Териберка"	Мотовский 3алив (губа Нерпичья)	5000	38
2	Эскадренный миноносец "Стремительный"	Екатерининская гавань (Полярный)	7420	44
3	Эскадренный миноносец "Матабеле" (английский)	Маяк Териберский (ш=69°21; д = 35°27')	7420	44
4	Транспорт "Ижора"	ш =72°35' д = 10°50'	5000	38
5	Транспорт "Рейсланд" (союзн.)	Баренцево море (ш = 72° 40'; д =20°20')	5000	38
6	Транспорт "Харполяйнен" (союзн.)	Баренцево море (ш =72°21; д = 28°26')	5000	38
7	Транспорт "Эмпайр Рейнджер" (союзн.)	Баренцево море (ш = 72°13'; д=32 10')	5000	38
8	Транспорт "Эффингхэм" (союзн.)	Баренцево море (ш = 70°28; д = 35 44')	5000	38
9	Транспорт "Эмпайр Купер" (союзн.)	Баренцево море (ш = 71°01; д = 36° 00')	5000	38
10	Транспорт "Циолковский".	Баренцево море (ш-71° 46'; д - 34°30')	5000	38
11	Крейсер "Эдинбург" (английский)	Баренцево море (ш = 72°31'; д = 37°31)	24915	65
12	Транспорт "Вишера"	Баренцево море (о. Нокуев)	5000	38
13	Транспорт "Крестьянин"	о. Новая Земля (о. Междушарский)	5000	38
14	Баржа "Ш"	Пролив Югорский Шар (о. Матвеев)	5000	38
15	Баржа "П-4"	Пролив Югорский Шар (о. Матвеев)	5000	38
16	Транспорт "Куйбышев"	Карское море (ш = 73°52'; д =77°40',5)	5000	38
17	Транспорт "Кентукки" (американский)	В 15 милях Северо-Западнее мыса Канин Нос	5000	38
18	Эскадренный миноносец "Сомали" (союзн.)	о. Ян-Майен	7420	44
19	Транспорт "Щорс"	Пролив Югорский Шар	5000	38
20	Транспорт "Декабрист"	Баренцево море (ш = 75°30'; д=27°10')	5000	38
21	Танкер "Донбасс"	Баренцево море (ш = 76°24'; д = 41°30')
22	Эскадренный миноносец "Сокру-шительный"	Баренцево море (ш = 73°30'; д =43 00')	7420	44
23	Миноносец "Ахатес" (английский)	Баренцево море (ш =73°15'; д = 30°29')	7420	44
24	Транспорт "Тбилиси"	Енисейский залив (ш = 72°25'; д=80°36')	5000	38
25	Транспорт "Диксон"	Карское море (ш=75°43'; д = 89°38')	5000	38
26	Транспорт "Архангельск"	Карское море (ш = 76°51'; д=92°29')	5000	38
27	Транспорт "С. Киров"	Карское море (ш = 75°48'; д = 83°52')	5000	38
28	Транспорт "Андров Куртин" (английский)	Баренцево море (ш = 73° 22'; д = 24°45')	5000	38
29	Большой охотник N 230	Териберка (ш = 69°29'; д = 35°12')	7956	45
30	Большой охотник N 229	о. Кильдин (ш = 69°28'; д = 34°19')	7956	45
31	ЭМ "Деятельный" (б. английский ЭМ "Черчилль")	о. Большой Олений (ш = 69°04' д = 36°40')	7420	44
32	Корвет "Блюбелл" (английский)	Севернее Териберки (ш = 69°36'; д = 35°29')	7420	44
33	Большой охотник N 224	Кильдинский плес (ш = 69°21 1; д = 33°38')	7956	45
34	Транспорт "Онега"	Мыс Цып-Наволок (ш = 69°41' д = 33°17')
35	Транспорт "Марина Раскова"	Карское море (ш = 73°22'; д = 66°35')	5000	38
36	Транспорт "Пенелоп Баркер" (английский)	Баренцево море (ш = 73°22; д = 22°30')	5000	38
37	Танкер	Порсангер-фьорд (ш. = 70°30', д. = 30°58'))
38	Подводная лодка	м. Святой Нос (ш. = 68°15', д. = 40°36')
39	Транспорт	ш. = 70°35'; д. = 31°00'	5000	38
40	Минный заградитель	Лоппское море (ш. = 70°27', д.=21°39')	8915-40355	46-77

9.4. Оценка сейсмического воздействия подводного взрыва на здания и сооружения, расположенные в береговой зоне

Как побочное действие подводного взрыва рассмотрим сейсмическое воздействие на береговые объекты. Исходными данными для расчета являются координаты эпицентра очага взрыва, количество ВВ в эпипцентре, тип грунтов в возможной области сейсмического воздействия, координаты и типы зданий в береговой зоне и их текущее техническое состояние. Текущее техническое состояние зданий определяется по результатам обследования.

1. Определить безопасное расстояние R _s по сейсмическому воздействию.

, где

K _s - коэффициент, учитывающий тип грунтов, для водонасыщенных грунтов K _s=25;

K _z - коэффициент, учитывающий тип зданий (см. табл. 9,8);

m - вес заряда в кг.

Таблица 9.8. Коэффициенты, учитывающие тип зданий и сооружений

N п/п	Тип зданий, сооружений	K z
1.	Промышленные со стальным и ж/б каркасом	1,0
2.	2-3-этажные здания кирпичные	1,5
3.	Одноэтажные жилые здания	2,0

2. Если безопасное расстояние превышает расстояние до зданий, то необходимо определить скорость грунтов V _s (см/с) в основании зданий и характер возможных повреждений, см. таблицу 9.9.

, где

R - расстояние до объекта, м;

Таблица 9.9. Характер повреждений в зависимости от скорости грунтов

N п/п	Характер повреждений	Допустимая скорость, см/с
1.	Дребезжание стекол	0,8-1,5
2.	Повреждение побелки	1,5-3
3.	Повреждение штукатурки и аварийных зданий	3-6
4.	Повреждение ограниченно работоспособных зданий	6-12
5.	Повреждения работоспособных зданий в виде трещин в несущих конструкциях и стенах, больших трещин в перегородках, падения труб, обвалов штукатурки	12-24
6.	Повреждения работоспособных зданий в виде тяжелых повреждений с частичными обвалами	24-48
7.	Повреждения работоспособных зданий в виде полных обвалов	Более 48

10. Оценка опасности распространения нефти и нефтепродуктов из ППОО

Для ППОО, содержащих нефть и нефтепродукты (НиНП), возникновение ЧС определяется исходя из общей массы нефти и нефтепродуктов, участвующих в разливе. Отнесение массы разлитой нефти и нефтепродуктов к ЧС определяется в соответствии с таблицей 2-1 приложения 2 к Методическим рекомендациям.

При расчёте параметров разлива нефти и нефтепродуктов из ППОО необходимо принять допущение, что вся нефть, участвующая в разливе, после разрушения защитных оболочек под действием архимедовой силы всплывёт на поверхность с дальнейшей трансформацией нефтяного пятна в водной среде. Предлагаемая модель расчёта параметров распространения нефти и нефтепродуктов рассматривает разливы на морских акваториях и не рассматривает распространение НиНП во внутренних водотоках (реках).

При выходе нефти и нефтепродуктов из ППОО последующее растекание пятна по водной поверхности приводит к увеличению площади загрязнения с одновременным уменьшением его толщины.

Растекание НиНП является результатом совокупного действия гравитационных сил, а также сил вязкости и поверхностного натяжения.

В зависимости от баланса сил, определяющих растекание нефтяной пленки, выделяются три последовательных фазы растекания:

а) гравитационно-инерционная (баланс горизонтального градиента давления и сил инерции);

б) гравитационно-вязкая (баланс горизонтального градиента давления и сил вязкости);

в) поверхностного натяжения (баланс сил вязкости и поверхностного натяжения).

С уменьшением толщины слоя НиНП важными в балансе сил становятся силы вязкости и поверхностного натяжения. Эти силы зависят от свойств нефти, которые в процессе растекания могут существенно меняться, так как вследствие испарения и растворения в воде плотность нефти и ее вязкость обычно возрастают.

В результате этого наступает момент, когда поверхностное натяжение меняет знак и растекание нефтяного пятна под действием поверхностного натяжения прекращается. В дальнейшем пятно увеличивается в размерах под действием сил движущейся водной массы.

Согласно радиус пленки при гравитационно-вязком режиме растекания пятна определяется по формуле:

, м,

где - относительная разность плотностей воды и нефти ;

g - ускорение свободного падения, ;

- объем нефти, ;

t - время с момента пролива нефти, с.

v - кинематический коэффициент вязкости воды, .

- плотность жидкого нефтепродукта, .

Таблица кинематических коэффициентов вязкости воды представлена на рисунке 10.1.

t°С	t°С
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
0	1,793	1,732	1,675	1,621	1,569	1,520	1,474	1,429	1,337	1,347
10	1,308	1272	1,237	1,263	1,171	1,1401	1,1107	1,0825	1,0554	1,0294
20	1,0045	0,9005	0,9574	0,9353	0,9139	0,8934	0,8736	0,8545	0,3361	0,8184
30	0,8012	0,7847	0,7687	0,7533	0,7383	0,7239	0,7099	0,6964	0,6333	0,6706
40	0,6583	0,6464	0,6348	0,6236	0,6127	0,6022	0,5919	0,5820	0,5723	0,5629

Рисунок 10.1. Кинематические коэффициенты вязкости воды при различных температурах,

Дрейф нефтяной пленки по водной поверхности определяется суммарным эффектом действия поверхностного волнения и ветра. На основе наблюдений за малыми объемами разлитой нефти отмечается, что турбулентная диффузия для пленочных образований практически не имеет существенного значения.

Таким образом, имея допущение идеализированного растекания плавучего и нерастворимого химического соединения в спокойной воде, можно говорить о площади нефтяного пятна исходя из полученного радиуса.

Для определения площади пятна принимаем условно, что площадь пятна будет стремиться к площади круга:

.

Скорость перемещения нефтяного пятна по поверхности воды под действием ветра можно определить по эмпирическому выражению:

,

где - скорость ветра м/с.

Для расчёта объёма ёмкостей, необходимых для сбора нефти и нефтепродуктов, нужно учитывать процесс эмульгирования нефти. Объём собираемой водонефтяной эмульсии будет больше, чем объём нефти и нефтепродуктов, участвующих в разливе. Объём эмульсии рекомендуется рассчитывать с допущением, что весь объём нефти и нефтепродуктов, участвующих в разливе, эмульгируется с содержанием воды - 80% в объёме нефти:

.

Заместитель Министра Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий генерал-полковник

В.Н. Яцуценко