[ «Санкт-Петербург Издательство Политехнического университета 2014 Министерство образования и науки Российской Федерации Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Координационный совет Учебно- ...»
ВЫСОКИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ И ИННОВАЦИИ
В НАЦИОНАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ
УНИВЕРСИТЕТАХ
Том 4
Санкт-Петербург
Издательство Политехнического университета
2014
Министерство образования и наук
и Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет Координационный совет Учебно- Учебно-методическое объединение вузов методических объединений и Научно- России по университетскому методических советов высшей школы политехническому образованию Ассоциация технических Ассоциация технических университетов университетов России и Китая Международная академия наук высшей школы
ВЫСОКИЕ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫЕ
ТЕХНОЛОГИИ И ИННОВАЦИИ
В НАЦИОНАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИХ
УНИВЕРСИТЕТАХ
Материалы Международной научно-методической конференции 5 - 7 июня 2014 года Том Образовательные технологии комплексной безопасности Санкт-Петербург Издательство Политехнического университета УДК 378. В Высокие интеллектуальные технологии и инновации в национальных исследовательских университетах : Материалы Международной научнометодической конференции. 5 - 7 июня 2014 года, Санкт-Петербург. Том 4.Образовательные технологии комплексной безопасности. - СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2014. - 92 с.
Приоритетным направлением конференции является методическое обеспечение реализации Федерального закона от 29 декабря 2012 № 273-ФЗ «Об образовании в Российской Федерации» и федеральных государственных образовательных стандартов в системе высшего образования России.
В сборнике представлены материалы, отражающие опыт вузов в проектировании педагогических интеллектуальных технологий, основных образовательных программ на основе ФГОС ВО, технологий управления качеством.
Рассмотрены проблемы участия работодателей в развитии инженерного образования и результаты инновационных исследований.
Материалы издаются в авторской редакции.
Ответственность за содержание тезисов возлагается на авторов.
Ответственный за выпуск П. И. Романов ISBN 978-5-7422-4457-8 (т.4) ISBN 978-5-7422-4453- © Санкт-Петербургский государственный политехнический университет,
ОРГАНИЗАЦИОННЫЙ КОМИТЕТ
А. И. Рудской – сопредседатель Совета УМО, ректор ФГБОУ ВПО (председатель) «СПбГПУ», член-корреспондент РАН А. И. Боровков – заместитель председателя Совета УМО, проректор по (зам. председателя) перспективным проектам ФГБОУ ВПО «СПбГПУ»П. И. Романов – директор Научно-методического центра «УМО вузов (ученый секретарь) России» ФГБОУ ВПО «СПбГПУ»
ЧЛЕНЫ ОРГАНИЗАЦИОННОГО КОМИТЕТА
А. В. Белоцерковский – ректор Тверского государственного университета (по согласованию) М. Ю. Куприков – проректор по учебной работе Московского авиационного института (национального исследовательского университета) (по согласованию) С. В. Коршунов – заместитель председателя Совета УМО, проректор Московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана (по согласованию) В. Н. Кошелев – первый проректор - проректор по учебной работе Российского государственного университета нефти и газа им. И. М. Губкина (по согласованию) В. Л. Петров – проректор ФГАОУ ВПО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» (по согласованию) А. А. Шехонин – проректор по научно-методической работе СанктПетербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (по согласованию) Н. Ю. Егорова – заместитель директора Научно-методического центра «УМО вузов России» ФГБОУ ВПО «СПбГПУ»М. Ф. Баймухамедов – проректор по науке и международным связям Костанайского социально-технического университета А. В. Макаров – заведующий кафедрой «Проектирование образовательных стандартов» Республиканского НИИ высшего образования, Беларусь (по согласованию) Harmaakorpi Vesa – декан инженерно-экономического факультета Лаппеенрантского технологического университета, Финляндия Veikko Torvinen – директор по развитию Центра образования взрослых Xu Xiaofei – проректор Харбинского политехнического университета, КНР (по согласованию) Zhu Lijing – проректор Гонконгского университета науки и технологий, Гонконг, КНР (по согласованию) Образовательные технологии комплексной безопасности Комплексный подход к образовательным технологиям Автором в 2013 г. разработан в качестве эксперимента факультативный курс лекций «Космофизические факторы воздействия на техносферу и социосферу» для бакалавров и магистров Института военнотехнического образования и безопасности СПбГПУ. Эта дисциплина согласно федеральному ГОС направления подготовки 280700 Техносферная безопасность (квалификация: бакалавр/магистр) является дисциплиной учебного цикла Б.3/М.1 Профессиональный/Общенаучный цикл (B/В2 Вариативная часть). Дело в том, что жизнь современного общества характеризуется нарастающим в последние десятилетия количеством экологических и климатических катастроф, число которых в период 1980 – 2010 гг.
увеличивалось на 400 – 1000 в год.
По прогнозам, в ближайшие годы возрастет и число технических катастроф, прежде всего тех, возникновение которых обусловлено опасными природными явлениями. Поэтому усилилась необходимость выработки комплексной политики по глобальной безопасности, включающей меры по предотвращению как природных, в первую очередь, погодноклиматических, так и технических и экологических катастроф. Важно привлечь внимание в подготовке соответствующих специалистов в университетах [1] к изучению динамики системы «общество (техносфера) — природа и космос». Ключевую роль здесь может играть и самочувствие человека-оператора технических систем, испытывающего давление негативного воздействия космических факторов непосредственно на его здоровье и работоспособное состояние, а также на окружающую среду (погоду и климат).
В разработанном нами курсе как раз и предложен комплексный подход при совокупном рассмотрении воздействий всех основных космофизических факторов [2] на окружающую среду, на человека-оператора и саму техносферу [3-5] (большие энергетические системы, включая трубопроводы, линии электропередач и систем связи), как мощных явлений естественного характера (вспышек на Солнце и мировых магнитных бурь), так и искусственных воздействий при активных экспериментах в околоземном космическом пространстве и в ионосфере Земли. В последнем случае предлагается рассматривать различные возможности тех эффектов, которые могут относиться к элементам космофизической природы [6] климатического (погодного), геофизического, радиофизического и психотронного оружия. Такие эффекты опасны, прежде всего, анонимностью пользователя, а в современном мире это могут быть и террористы. Основа таких воздействий — скрытность и непредсказуемость отклика, зависящего от состояния среды и самочувствия населения. В наших публикациях [4, 5, 7-9] подробно рассмотрены физические возможности влияния на погоду и климат, а также на самочувствие человека с учетом генерации микроволнового излучения земной ионосферы при ее естественном (во время вспышек и магнитных бурь) и искусственном возбуждении.
Направлять из космоса поток микроволнового излучения для воздействия на водяной пар в тропосфере в целях управления погодой предлагалось и в [10]. Наличие экспериментальных данных о резонансном отклике человеческого организма в микроволновом диапазоне учтено в [11] для разработки физических механизмов воздействия факторов солнечногеомагнитной активности на самочувствие человека. В [7-9] исследованы возможности мощных (~ 1 МВт) радионавигационных передатчиков и стендов ионосферного возмущения, включая отечественную установку Сура и зарубежные, существенно более мощные аналоги: HAARP (Аляска, США) и EISCAT (Норвегия, Тромсе). Как правило, зарубежные нагревные стенды у наших границ располагаются парами: два на Аляске, кроме Тромсе — на о. Шпицберген. Это позволяет усиливать, модулировать и демаскировать эффекты (включая интерференционные) обсуждаемого дистанционного воздействия, как на погодные характеристики, так и возможное психотронное влияние на социум. В последнем случае, определяющую роль в эффективности управления поведением способно оказывать наличие амплитудной модуляции микроволнового излучения на частотах ионосферных резонаторов Шумана и Альвена (ниже 100 Гц), совпадающих, или близких частотам биоритмов человеческого организма, прежде всего — мозга.
В результате изучения курса «Космофизические факторы воздействия на техносферу и социосферу» студент методы моделирования безопасного развития техносферы при естественных и искусственных воздействиях, в том числе на человека-оператора и окружающую среду.
Автор выражает глубокую благодарность за поддержку этой деятельности К. А. Дубаренко, В. В. Ермилову и М. В. Сильникову.
1. Васильев Ю. С., Дубаренко К. А., Ермилов В. В. Высшее образование — фактор устойчивого развития России / Научно-технические Ведомости СПбГПУ, 2012, вып. 154, с. 40-60.
2. Авакян С. В., Вдовин А. И., Пустарнаков В. Ф. Ионизирующие и проникающие излучения в околоземном космическом пространстве. Справочник, СПб.: Гидрометеоиздат, 1994. 501 с.
3. Авакян С. В., Воронин Н. А. Роль космических факторов в энергетической и экологической безопасности // Академия энергетики, 2011, № 6, с. 28-35.
4. Авакян С. В., Воронин Н. А., Современные изменения солнечной и геомагнитной активности и их влияние на жизнедеятельность северных территорий. В книге «Развитие социокультурной, экономической и геоэкологической деятельности в северных регионах России», Коллектив.
моногр. / Под ред. И. В. Григорьевой, СПб.: Гос. Пол. Акад., 2012, с. 49-94.
5. Авакян С. В. Физика солнечно-земных связей: результаты, проблемы и новые подходы / Геомагн. и аэрономия, 2008, Т. 48, № 4, с. 3-9.
6. Адушкин В. В., Козлов С. И. К вопросу о геофизическом оружии / Геоэкология, 2011, № 2, с. 99-103.
7. Авакян С. В., Воронин Н. А. Ридберговское микроволновое излучение ионосферы при высыпаниях электронов из радиационных поясов, вызванных радиопередатчиками // Оптический журнал, 2008, № 10, с. 95-97.
8. Авакян С. В., Воронин Н. А. Радиооптический механизм передачи ионосферного возмущения окружающей среде / Труды 15 Всерос. научнопрактич. конф. «Актуальные проблемы защиты и безопасности». Т. 2.
Технические средства противодействия терроризму. СПб.: 2012, с. 121-127.
9. Авакян С. В., Воронин Н. А., Троицкий А. В., Черноус С. А. Варианты управления погодно-климатическими характеристиками / Труды III Всерос. науч. конф. «Проблемы военно-прикладной геофизики и контроля состояния природной среды», т. 1. СПб.: ВКА им. А. Ф. Можайского, 2014, с. 15-21.
10. Hoffman R. N. Повелевать ураганами / В мире науки (Scientific American Russian), 2005, № 1, c. 37-43.
11. Авакян С. В. Микроволновое излучение ионосферы как фактор воздействия солнечных вспышек и геомагнитных бурь на биосистемы / Оптический журнал, 2005, т. 72, № 5, с. 41-48.
Большой город: экологические факторы, Блинов Л. Н., Полякова В. В., Перфилова И. Л., Семенча А. В.
Рост городов — естественное явление, следствие развития нашей цивилизации, эволюции человека и как индивидуума, и как вида. Процесс концентрации людей происходит во всех сферах их деятельности в силу экономической целесообразности, улучшения качества жизни и трудовой деятельности, большей реализации планов на лучшее будущее и др. Особенно быстро растут большие города, поглощая окрестные городки и села. Далее крупные городские агломерации сливаются друг с другом, образуя мегаполисы.
Основными экологическими проблемами большого города являются недостаточное и даже низкое качество воздуха, воды, почвы, различные виды загрязнений (и их рост) от автотранспорта, промышленности, недостаток в экологически чистых продуктах питания, сокращение зон отдыха, зеленых насаждений, исчезновение многих представителей фауны и флоры, некомфортные условия проживания, «плохая» видеоэкология, рост электромагнитных и шумовых загрязнений, стремительно растущий объем бытовых и других отходов, увеличение различного рода заболеваний населения и некоторые другие.
Рассмотрение и решение проблем большого города — большая и сложная задача, требующая системного и комплексного подхода. В рамках данного подхода попытаемся представить в наиболее общем виде взаимосвязь основных и экологических факторов большого города, основу его устойчивого развития и безопасности. Интегрированные данные рассматриваемого подхода представлены на рис. 1.
Рис. 1. Взаимосвязь основных и экологических факторов большого города Из рис. 1 следует главное: экология большого города — составная и неотъемлемая часть мегаэкологии; решение проблем большого города связано с решением экологических и других проблем и вопросов, в первую очередь экономических, образовательных, культурно-просветительных, экологической безопасности и рисков. Именно их симбиоз является фундаментом (основными корнями) устойчивого развития больших городов и стран нашего мира (см. рис. 2).
Рис. 2. «Корневая» система дерева «устойчивое развитие»
Кроме того, указанный подход можно использовать и при рассмотрении более крупных образований, промышленно развитых районов, областей и даже отдельных стран.
Далее более подробно рассмотрим предлагаемый подход применительно к безопасности большого города.
В настоящее время, когда Россия работает над усовершенствованием концепции национальной безопасности страны, важнейшим моментом является ее системность, полнота, сбалансированность и эффективность действия на ближайшее и более отдаленное время. В этом плане необходимо учитывать все составляющие безопасности, ибо отсутствие какой-либо из них может сделать все концепцию безопасности в той или иной мере неполной и уязвимой.
В самом общем плане под безопасностью понимают ситуацию, при которой кому или чему-нибудь не существует угрозы со стороны кого или чего-либо, при этом не исключается наличие одновременно нескольких источников опасности. Безопасность является важнейшей потребностью человека наряду с его потребностью в пище, воде, одежде, жилище и информации.
Безопасность — многоплановое понятие (рис. 3).
Важнейшим компонентом является экологическая безопасность, характеризующая надежный уровень защищенности жизненно важных интересов личности, общества, государства, а также окружающей природной среды от угроз, возникающих в результате антропогенных и природных воздействий на нее; состояние, при котором отсутствует угроза нанесения ущерба природной среде и здоровью населения. Экологическая безопасность определяет степень обеспечения гарантии устойчивого развития человека и природы, длительности их гармоничного сосуществования. При рассмотрении аспектов экологической безопасности в курсе экологии принципиально важно указать на системность этого понятия, тесную взаимосвязь с другими составляющими безопасности.
В современном мире резко возрастает роль урбанизированных территорий в воздействии на окружающую среду. Города влияют на экологическую безопасность огромных территорий из-за переноса загрязняющих веществ поверхностными водами и воздушными потоками, а также из-за огромного количества отходов. В рамках концепции большого города необходимо учитывать и оценивать все возможные источники экологического риска.
Реальность показывает, что в технической сфере практически нет объектов с «нулевым риском». Оценка риска подразумевает выявление источников и факторов, негативно воздействующих на окружающую природную среду, здания, архитектурные памятники и, конечно, здоровье человека. Целью изучения этих вопросов является сведение к минимуму или недопущение отрицательного воздействия, при этом личная заинтересованность обучаемых становится хорошим стимулом при выявлении основных компонентов экологической безопасности большого города. Перспективным в этом случае (так же, как и при рассмотрении других вопросов) является системный подход. В рамках такого подхода безопасность большого города достаточно условно и схематически можно представить в виде системных блоков безопасности, связанных между собой, влияющих друг на друга, а также с учетом безопасности ближайших к большому городу территорий («начальное (входное) состояние» безопасности большого города) и «конечного (выходного) состояния» безопасности большого города (рис. 4).
Рис. 4. Экологические аспекты безопасности большого города:
1 — ближайшая к городу территория (окружающая среда) города, Влиянием на «начальное состояние» можно с помощью систем контроля корректировать состояние (уровень) безопасности и степени рисков в отдельных блоках, а также изменение их «выходного состояния». В конечном счете, безопасность большого города, системы контроля должны привести не только к повышению качества жизни человека и качества природной среды, но и явиться составной частью формирования нового экологического мышления у будущих специалистов.
«Производственная санитария и гигиена труда.
Безопасность жизнедеятельности в условиях абразивного и Изучение студентами технических вузов соответствующей государственному образовательному стандарту дисциплины 280100 – «безопасность жизнедеятельности» является важным аспектом в формировании инженерной базы у студентов различных технических специальностей.
Постоянное совершенствование техники и технологий в различных отраслях промышленного производства вызывает необходимость разработки все новых и совершенствования уже известных способов технической защиты окружающей среды от вредных выбросов в атмосферу различными промышленными объектами, в число которых входят, как известно, также и производства абразивных материалов и технической керамики. Среди особо вредных выбросов этих производств входят такие ядовитые вещества, как фенол, формальдегид, фурфурол, ксилол. Твердый аэрозоль печных агрегатов абразивных заводов и предприятий производства технической керамики относится к тяжелым гигроскопическим системам. Концентрация твердого аэрозоля в выбросах печных агрегатов абразивных заводов колеблется в широких пределах и зависит, главным образом, от течения технологического процесса. Ряд наших исследований и работ других авторов [2, 3, 4], проведенных в области экологического состояния этих и подобных производств, покали необходимость изучения этого вопроса и на этапе обучения студентов в вузовской системе образования. В связи с этим нами было написано соответствующее учебное пособие, которое было опубликовано издательством политехнического университета в 2012-2013 учебном году.
В этом учебном пособии изложены вопросы образования твердых, жидких и газообразных токсичных отходов на предприятиях производства абразивов и технической керамики, описаны виды пыли, их токсическое влияние на здоровье человека, дана подробная характеристика газовых и пылевых выбросов, приведены методы очистки газов от пыли, а также рассмотрены методы и аппаратура для улавливания пылевых выбросов;
описана характеристика сточных вод в абразивном и керамическом производствах и приводятся способы их очистки. Все разделы пособия снабжены схемами и рисунками. В пособии после каждой главы даны вопросы для самоконтроля усвоения студентами полученной ими информации.
Работа студентов с использованием настоящего пособия будет способствовать более глубокому усвоению изучаемого ими материала, а наличие рисунков соответствующих технических аппаратов и технологических схем, обеспечивающих обезвреживание вредных выбросов, позволит развить у студентов инженерный подход при создании новых способов устранения токсичных веществ на абразивных заводах и предприятиях производства технической керамики.
Предложенное учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту дисциплины «280100 – Безопасность жизнедеятельности» направления подготовки бакалавров «280700 – Техносферная безопасность». Выборочно материалы настоящего пособия могут использоваться для изучения безопасности жизнедеятельности при организации других производств (как справочный материал), а также в дипломном проектировании при разработке мероприятий по обеспечению безопасности жизнедеятельности для производств с похожими экологическими проблемами.
1. Безопасность жизнедеятельности. Учебник / Зенько Н. Г., Маоаян К. Р., Русак О. Н. — Изд.13-е, испр.: Лань, 2010. — 671 с. — (учебник для вузов).
2. Лагунов Ю. В., Сокульский Г. П., Гимпель С. Б., Нечипоренко Н. П. Промышленные выбросы в абразивном производстве и методы их обезвреживания. — Методические рекомендации. М.: НИИ информации по машиностроению, 1981. — 44 с.
3. Гаршин А. П., Гропянов В. М., Зайцев Г. П., Семенов С. С. Керамика для машиностроения. М.: ООО Издательство «Научтехлитиздат», 2003. — 384 с.
4. Балтренас П. Б. Обеспыливание воздуха на предприятиях стройматериалов. М.: Стройиздат, 1990. — 181 с.
5. Буторина И. В. Экологические проблемы металлургического производства. Учебное пособие. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2008. — 140 с.
Институциональная среда как элемент механизма обеспечения В функции государства входит реализация национальных интересов, в том числе и в сфере экономики. Для того чтобы удовлетворить индивидуальные нужды разнообразных экономических субъектов, не вступая в противоречие с общегосударственными потребностями, необходимо формирование соответствующей институциональной среды обеспечения безопасности, то есть создание условий для развития отношений собственности, государственного регулирования процессов функционирования народно-хозяйственного комплекса и иных.
Под институциональной средой, по мнению Л. Дэвиса и Д. Норта, понимается совокупность основополагающих политических, экономических социальных и юридических правил, которые образуют базис для производства, обмена, распределения [1]. В свою очередь О. Уильямсон относит к содержанию институциональной среды следующие элементы:
органы власти; административный механизм государства; право собственности; права и обязанности, фиксированные в системе нормативноправовых актов и договоров; меры ответственности.
Институты выполняют функцию регуляторов, деятельность которых ориентирована на достижение целей экономической политики государства в области безопасности при одновременном уравновешивании потребностей с возможностями ресурсного потенциала. В связи с этим государственные институты являются ведущим звеном, обеспечивающим не только безопасность, но и устойчивость социально-экономического развития.
К основным институтам, участвующим в обеспечении экономической безопасности государства, общества и личности следует отнести: институты частной собственности, конкуренции, инвестиций, инноваций, социальной защиты, правовые регулирующие институты, без применения которых невозможно достижение устойчивого экономического роста и повышения качества и уровня населения.
Для реального сектора экономики Российской Федерации свойственны структурные институциональные изменения, непосредственно влияющие на качество социально-экономического развития и повышение экономической безопасности государства. Интенсивный экономический рост возможен только при такой институциональной среде, которая стимулирует производственную активность и накопление капитала, подталкивая к прогрессивному развитию все сферы народного хозяйства. Усиление или ослабление воздействия институциональных структур на обеспечение экономической безопасности проявляется через прямые и обратные, положительные и отрицательные институциональные связи. Таким образом, институциональная среда — это совокупность институтов, задающих жесткие (представленные нормами, обязательными для исполнения) или либеральные (включающие методические рекомендации) рамки функционирования экономики и общества в течение некоторого периода времени.
Важным элементом в формировании институциональной среды является государственная деятельность по обеспечению экономической безопасности, которая, с точки зрения Е. А. Олейникова, включает [3]:
- создание информационной базы для объективного всестороннего мониторинга и анализа социально-экономических процессов в целях выявления и прогнозирования внутренних внешних угроз жизненно важным интересам объектов экономической безопасности;
- разработку комплекса оперативных и долговременных мер по предупреждению и нейтрализации негативных активностей различной природы возникновения, оценка результатов их осуществления;
- создание условий для реализации комплекса государственных мероприятий по обеспечению экономической безопасности.
По мнению В. К. Сенчагова, государственную деятельность по защите экономических интересов можно осуществлять по следующим четырем взаимосвязанным направлениям [2].
1. Полная экспертиза нормативно-правовых актов и управленческих решений в их взаимосвязи для выявления уровня соответствия друг другу и направленности на укрепление экономической безопасности.
2. Организация работы по противодействию существующим видам негативных активностей в реальном секторе экономики, которая сводится не только выявлению нарушений законодательства, норм, стандартов, правил, пороговых значений индикаторов экономической безопасности, но и к устранению условий и обстоятельств, способствующих дальнейшему развитию угроз.
3. Активизация деятельности разнообразных институтов и административно-управленческих структур по укреплению экономического потенциала государства. В это направление входит также совокупность мероприятий по отслеживанию положительных тенденций в обеспечении экономической безопасности, выявлению источников, факторов, обуславливающих их формирование и развитие, определению возможностей распространения.
4. Обеспечение жизнедеятельности государства в целом, то есть создание институциональной среды для будущего развития народнохозяйственного комплекса.
Указанные направления государственной деятельности в сфере обеспечения экономической безопасности включают анализ условий возникновения и обстоятельств проявления факторов-угроз, разработку прогноза зарождения и распространения деструктивных социальноэкономических процессов.
Таким образом, институциональная среда, виды государственной деятельности по реализации экономических интересов участвуют в формировании механизма обеспечения экономической безопасности.
1. Норт Д. Институты, институциональные изменения и функционирование экономики. М.: Начала, 1997. — С. 17.
2. Экономическая безопасность: Производство – Финансы – Банки / Под ред. В. К. Сенчагова. — М.: ЗАО «Финстатинформ», 1998. — 621 с.
3. Экономическая и национальная безопасность: Учебник / Под ред.
Е. А. Олейникова. — М.: Издательство «Экзамен», 2004. — 768 с.
Применение средств визуальной диагностики аварийного состояния электрических контактных соединений для снижения пожарной опасности электроустановок Электрические контактные соединения (КС) являются неотъемлемой частью электроэнергетических систем: по условиям эксплуатации схема электроустановки во многих случаях должна иметь возможность отделения элементов друг от друга. Вместе с тем электрические контакты являются слабым звеном в системах распределения энергии, так как возникновение больших переходных сопротивлений в контактной зоне является одним из наиболее распространенных пожароопасных режимов работы электрооборудования [1]. Целью работы является повышение пожарной безопасности электроустановок за счет уменьшения трудоемкости обслуживания болтовых КС с помощью разработки и массового внедрения средств визуальной диагностики.
Основным параметром, характеризующим КС, является его сопротивление, величина которого зависит от двух взаимосвязанных факторов:
параметров контактирующих поверхностей и от усилия контактного нажатия. Эти усилия должны преодолеть упругое сопротивление неровностей соприкасающихся поверхностей и механическое сопротивление самих контактирующих элементов [2].
Изменение свойств КС вначале происходит медленно со скоростью, определяемой природой различных процессов в контактной зоне. Однако если контактное сопротивление меняется, приводя к существенному локальному перегреву, то наблюдается ускоренное ухудшение контакта из-за синергетического эффекта, проявляющегося в результате совокупного действия тепловых, химических и механических процессов. Резкое увеличение переходного сопротивления сопровождается интенсивным тепловыделением, характеризующим аварийное состояние КС.
Поддержание работоспособности электрооборудования обеспечивается путем устранения имеющихся и предупреждения возможных неисправностей и пожароопасных состояний с помощью комплекса организационно-технических мероприятий: планово-предупредительных осмотров и ремонтов [3]. В частности для электроустановок предписано проверять состояние КС, однако методы и средства для обеспечения этой проверки отсутствуют.
Во время регламентных работ для восстановления усилия контактного нажатия используется ручная подтяжка болтовых КС [4]. Ее трудоемкость применительно к одному КС невысока, однако, учитывая большое количество КС, эта операция может занимать до 30 % трудоемкости регламентных работ по обслуживанию электрооборудования. При этом необходимость такой операции возникает лишь для незначительного количества КС, свойства которых ухудшились во время эксплуатации. Таким образом, подтяжка всех КС представляется неэффективной и электротехнический персонал, как правило, пренебрегает этой операцией, что может привести к аварийным ситуациям.
В процессе работы были проанализированы имеющиеся на сегодняшний день средства диагностики КС. В табл. 1 систематизированы сравнительные характеристики средств диагностики болтовых КС с точки зрения возможности их массового использования электроустановках.
Сравнительные характеристики средств диагностики п/п тактных соединений Термоуказатели с Наглядность диа- Являются индикаторами одлегкоплавким при- гностики, низкая нократного действия, при срапоем стоимость батывании загрязняют полость электрооборудования Контактные датчики Точность темпера- Сложность при обработке потемпературы (термо- турных измерений лучаемой с датчиков инфорпары, термометры) мации Бесконтактные дат- Обладают быстро- Сложность обслуживания, чики температуры действием и могут предъявляют повышенные (инфракрасные тер- быть установлены в требования к квалификации мометры, пиромет- труднодоступных электротехнического персонары, инфракрасные или опасных для ла сканеры изображе- человека местах ний и оптоволоконные термометры) Температурные Простота примене- Низкая стойкость при воздейнаклейки, термоин- ния, невысокая сто- ствии агрессивной окружаюдикаторные краски и имость щей среды (например, моркарандаши ского тумана), нанесение и Датчики контактной Устройство контроля Изменение силы затяжки болнагрузки силы затяжки болта, тов контролируется с ценвыполненное в виде трального пульта, что требует фольги и установ- усложняя устройство электроленное в отверстии установки Ультразвуковые де- Фиксируют нару- Сложность устройства, отнотекторы шение контакта по сительно высокая стоимость Несмотря на многообразие существующих средств диагностики, они не нашли применения в подавляющем большинстве электроустановок. В результате анализа конструкции силового электрооборудования, а также особенностей диагностирования больших переходных сопротивлений КС можно сформулировать следующие критерии для средств диагностики, подходящих для широкого применения:
использование средств диагностики болтовых КС не должно предусматривать изменения конструкции монтажных узлов электрооборудования и конструкции, подключаемых к ним токоведущих наконечников жил кабелей;
при этом возможность массового производства должна быть обеспечена простотой конструкции и изготовления, невысокой стоимостью (порядка стоимости КС) и удобством эксплуатации изделия;
критичными являются требования к размерам средств диагностики: они не должны существенно превышать габариты КС;
для обеспечения функционирования средств диагностики крайне нежелательно применение проводов и кабелей питания, так как введение дополнительных проводников в зону, подверженную дуговым разрядам, может негативно сказываться на пожарной безопасности электроустановок.
В качестве решения, удовлетворяющего перечисленным требованиям, возможно использование биметаллических термоиндикаторов перегрева болтовых КС многократного действия [5, 6]. Индикаторы содержат чувствительный элемент из термобиметалла, деформирующегося в процессе нагревания. В результате температурной деформации чувствительного элемента, индикатор фиксируется в аварийном положении, что при визуальном осмотре указывает на аварийное состояние болтового КС. После соответствующего обслуживания КС (восстановления усилия контактного нажатия) чувствительный элемент принудительно возвращается в рабочее положение с целью дальнейшего использования термоиндикатора.
При этом индикатор является элементом болтового соединения и устанавливается вместо шайбы болтового КС (рис. 1).
Рис. 1. Схема установки термоиндикатора:
Электрический ток через термоиндикаторы не проходит, поэтому их отрицательное влияние на электрические параметры КС отсутствует. Термобиметалл, используемый для термоиндикаторов, по химическому составу аналогичен нержавеющим сталям, по электрохимическим параметрам — материалам деталей резьбового соединения. Его коррозионная устойчивость не хуже чем у деталей КС.
Массовое применение термоиндикаторов болтовых КС не требует изменения конструкции монтажных узлов электрооборудования и конструкции, подключаемых к ним токоведущих наконечников жил кабелей.
При этом возможность массового производства обеспечивается простотой конструкции и изготовления, невысокой стоимостью и удобством эксплуатации изделия.
Применение таких индикаторов призвано во время регламентного обслуживания электроустановок обеспечить электротехнический персонал информацией о пожароопасном состоянии болтовых КС.
Положительный эффект от использования средств визуальной диагностики обеспечит снижение суммарных затрат на мероприятия по обеспечению пожаробезопасности электрооборудования, в том числе работающего в условиях воздействия вибрационных и ударных нагрузок, а также в условиях агрессивной внешней среды.
Внедрение термоиндикаторов призвано повысить пожарную безопасность электроустановок, так как их применение обоснованно сокращает объем регламентных работ, исключая необходимость проверки вручную усилия затяжки подавляющего большинства болтовых КС для их контроля.
1. Исследование пожаров, связанных с аварийным режимом работы электрооборудования: Метод. рекомендации. — Красноярск: СЭУ ФПС ИПЛ по Кк, 2013. — 22 с.
2. Хольм Р. Электрические контакты. — М.: Изд-во иностр. лит., 1961. — 464 с.
3. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей (ПТТЭП). — М.: Изд-во НЦ ЭНАС, 2004.
4. Правила эксплуатации электрооборудования кораблей ВМФ (ПЭЭК-71). — М.: Военное издательство министерства обороны СССР, 1972.
5. Патент № 2491687 (РФ). МПК H01R 4/00, приор. 11.10.2011.
Устройство для диагностики ослабления затяжки резьбового контактного соединения с токоведущим наконечником. / А. И. Горшков, А. М. Гренчук и др. — Бюл. № 24, 27.08.2013.
6. Патент № 2493640 (РФ). МПК H01R 4/30, приор. 11.10.2011.
Устройство для диагностики ослабления затяжки гайки резьбового контактного соединения токоведущих шин. / А. И. Горшков, А. М. Гренчук и др. — Бюл. № 26, 20.09.2013.
Особенности эксплуатации ручных пневматических машин ударного действия при разборке завалов, возникших Разрушение зданий, сооружений и других объектов, наступивших в результате чрезвычайных ситуаций, как правило, сопровождается повреждением или разрушением газовых, водопроводных, электрических сетей и сетей теплоснабжения. Это приводит к возникновению пожаров, подтоплений и другим последствиям.
Поэтому при организации аварийно-спасательных работ необходимо предусматривать применение таких средств малой механизации, которые бы в минимальной степени могли быть источниками этих факторов при максимальной производительности.
Как известно, в настоящее время средствами малой механизации используются такие источники энергии, как электрическая, гидравлическая, бензиновая и энергия сжатого воздуха.
Пневматические ручные и переносные машины среди перечисленных выше являются самыми неприхотливыми, так как работают практически в любых условиях, имея самую простую и надежную конструкцию, однако при сравнительно низком коэффициенте полезного действия, что в условиях чрезвычайных ситуаций играет далеко не главную роль.
При своей работе пневматические машины создают высокие уровни вибрации и шума, значительно превышающих допустимые нормы, а так же требуют значительных физических напряжений для их удержания в руках и обеспечения больших усилий подачи.
При эксплуатации таких машин в обычных условиях — ежедневно в течение рабочего дня, в результате воздействия вибрации на фоне шума и физических нагрузок у операторов со временем возникает серьезное профессиональное заболевание — вибрационная болезнь, трудно поддающая лечению и часто приводящая к инвалидности.
В случае применения таких машин при чрезвычайных ситуациях, в частности при разборке завалов и других аналогичных случаев, основным недостатком таких машин становятся маневренность и необходимые физические усилия операторов, так как такие работы требуют выполнения максимального объема работ в минимальные сроки в сложных, часто опасных условиях, например при угрозе дополнительных обрушений.
Поэтому для выполнения таких работ операторы снабжаются самыми разными пневматическими машинами, в основном отбойными молотками, перфораторами и бетоноломами, выпускаемыми современной промышленностью.
На рис. 1 показан общий вид и устройство пневматического отбойного молотка МО-3Б.
Рис. 1. Общий вид пневматического отбойного молотка МО-3Б Как видно из рис. 1, пневматический отбойный молоток содержит рукоятку только для одной руки. Второй рукой оператор поддерживает корпус отбойного молотка для придачи необходимого направления ударов.
Рис. 2. Устройство пневматического отбойного молотка Как видно из рис. 2, пневматический молоток содержит рукоятку 1, амортизатор 2, вентиль 3, заглушку 4, золотниковую коробку 5, клапан 6, фиксатор 7, кольцо стопорное 8, ствол 9, ударник 10, рабочий инструмент 11, футорку 12 и ниппель 13.
При своей работе ударник 10 под действием сжатого воздуха, управляемого золотниковой коробкой 5, производит возвратно-поступательные действия, ударяя в конце своего рабочего хода удары по рабочему инструменту 11.
При этом за счет реактивных сил собственно молоток стремится двигаться в обратном направлении, создавая тем самым вибрацию на его рукоятке 1 и требуя значительных усилий подачи в направлении рабочего инструмента.
В табл. 1 приведены основные технические характеристики современных отбойных молотков.
Энергетические параметры основных типов отбойных молотков Наименование параметра Удельный расход свободного воздуха, м3/мин.кВт, не более Масса и длина основных типов отбойных молотков Модель молотка (без инструмента), кг, Как видно из табл. 1 и 2, масса отбойных молотков находится в пределах от 8 до 12 кг, а энергия удара в пределах от 31 до 55 Дж.
Эти молотки достаточно удобны при выполнении работ по разрушению материалов достаточно небольших объемов и масс.
Однако для разрушения монолитных железобетонных конструкций необходимы машины со значительно большими энергиями ударов.
Такими машинами являются бетоноломы.
На рис. 2 представлены образцы бетоноломов производства ЗСО «Углич» (Россия) — а) и компании Comprag grup (Германия) — б).
Их конструкция обеспечивает возможность осуществления усилия подачи операторами двумя руками преимущественно в направлении вниз, не удерживая их руками на весу.
В табл. 3 представлены основные технические параметры этих бетоноломов.
Рис. 2. Общий вид бетоноломов производства Основные параметры бетоноломов российского и Наименование Завод строительного оборудования ЗСО Углич (Россия) Как видно из табл. 3, масса бетоноломов составляет от 13 до 41,9 кг при энергии удара от 65 до 253 Дж, что их значительно отличает от отбойных молотков.
Кроме того, такие параметры массы бетоноломов требуют от операторов максимальных физических нагрузок, что приводит их к быстрому утомлению.
Однако особенностью работ по разборке завалов строительных конструкций в условиях чрезвычайной ситуации является необходимость выполнения этих работ максимально оперативно, что часто сопряжено с сохранением жизни пострадавших.
Поэтому конструкции таких машин должны предусматривать максимальную оперативность выполнения работ.
Эта оперативность в первую очередь определяется реальной энергией удара, а не той, которая указывается в перечне технических условий, измеренных в заводских условиях.
Основная проблема здесь заключается в том, что энергия удара передается от рабочего инструмента разрушаемым материалам только в том случае, когда рабочий инструмент плотно прижат к этому материалу.
Однако при отходе корпуса пневматических молотков в момент удара ударника по рабочему инструменту он отходит вместе с корпусом.
В результате эффективность ударов резко снижается.
Для повышения эффективности ударов необходимо к этим машинам прикладывать значительные усилия подачи (400 - 1000 Н), что приводит к быстрому утомлению операторов.
Для решения этой проблемы имеется несколько путей.
Одним из них является изменение конструкции рукояток бетоноломов, которая должна предусматривать возможность одновременной работы с одним бетоноломом двух или трех операторов.
Кроме того, в настоящее время нами разрабатывается новый принцип работы отбойных молотков и бетоноломов, не требующих больших усилий подачи. Опытные образцы таких машин планируется изготовить к концу 2014 года.
1. Гуменюк В. И., Доброборский Б. С. Термодинамические основы теории безопасности. — СПб., ООО «Эко-Вектор» 2013 — 96 с.
2. Кусницын Г. И. Пневматические ручные машины. Справочник / Г. И. Кусницын. и др. — Л.: Машиностроение, 1968. — 376 с.
в области промышленной безопасности Промышленная безопасность складывается из двух составляющих:
безопасность персонала и населения при штатном функционировании промышленных объектов и безопасность персонала и населения при возникновении техногенных аварий различной природы. В настоящее время в силу объективных и субъективных причин опасность техногенных аварий возрастает, поэтому обеспечение безопасности персонала и населения, особенно при расположении потенциально опасных промышленных объектов в (около) крупных населенных пунктах, является чрезвычайно важной и актуальной проблемой. Снижение потенциальной опасности промышленных объектов возможно только при осуществлении комплексных мероприятий на уровне государства. Одной из составляющих таких мероприятий является подготовка соответствующих научно-инженерных и управленческих кадров, способных на всех этапах жизненного цикла промышленных объектов обосновывать и на практике реализовывать комплекс технических и организационных мероприятий, осуществление которых позволит уменьшить потенциальную опасности промышленных объектов до допустимого (психологически приемлемого уровня).
Так как аварии потенциально опасных промышленных объектов могут наносить большой ущерб населению, окружающей природной среде и всему государству в целом и иметь большой политический и социальный резонанс, необходима целенаправленная подготовка специалистов по рассматриваемой предметной области. В настоящее время ни в одном вузе страны в явном виде не преподается дисциплина, связанная с анализом опасности техногенных аварий (катастроф), что является существенным пробелом при подготовке научно-инженерных и управленческих кадров для промышленности.
На наш взгляд, назрела острая необходимость введения в технических вузах страны дисциплины «Опасность техногенных аварий и катастроф».
1. Общая характеристика дисциплины Дисциплина «Опасность техногенных аварий и катастроф» является базовой при подготовке выпускников МГТУ им. Н. Э. Баумана всех профилей.
1.1. Цель преподавания дисциплины состоит в формировании у выпускников теоретических знаний и практических навыков в области количественной оценки опасности техногенных аварий и, на этой основе, обоснования технических решений и организационных мероприятий по снижению потенциальной опасности промышленных объектов.
Научной основой дисциплины являются методы математического и физического моделирования физических, технических и физико-химических и ядерно-физических процессов и явлений, обуславливающих развитие техногенных аварий потенциально опасных промышленных объектов и реализацию их поражающего действия в пространстве и времени на персонал объекта, население окружающую природную среду и элементы инфраструктуры.
Объектом изучения дисциплины является система потенциально опасных промышленных объектов и опасность, возникающая при различных механизмах развития на них аварий.
Предметом изучения дисциплины являются физические процессы, явления и основные закономерности развития техногенной аварии и реализации ее поражающего действия, методы их математического и физического моделирования.
1.2. Задачами преподавания дисциплины являются:
ознакомление обучающихся с основами государственной политики в области обеспечения промышленной безопасности Российской Федерации;
систематизация потенциально опасных промышленных объектов страны и возможных механизмов развития аварий на них;
изучение пространственно-временных показателей опасности техногенных аварий (катастроф) и методов их теоретической оценки;
изучение, на этой основе, методов, способов и средств снижения потенциальной опасности промышленных объектов;
формирование навыков по выработке технических решений, направленных на снижение потенциальной опасности промышленных объектов;
приобретение практических знаний и умений по разработке нормативно правовых документов, выработке и реализации организационных мероприятий по снижению потенциальной опасности объектов и обеспечения промышленной безопасности.
1.3. Изучение дисциплины предполагает предварительное освоение следующих дисциплин учебного плана: математический анализ, интегралы и дифференциальные уравнения, теория вероятностей и математическая статистика, уравнения математической физики, основы электродинамики, молекулярная физика и основы термодинамики.
Дисциплина включает следующие виды занятий: лекции, семинары, практические занятия, лабораторные работы и рубежный контроль (курсовая работа).
В лекциях излагаются систематизированные положения и основы научных знаний изучаемых процессов и явлений с целью формирования у обучающихся научных представлений о механизмах развития техногенных аварий, методах оценивания и снижения опасности техногенных аварий промышленных объектов.
Семинары проводятся в виде собеседования по темам, которые носят описательный характер. Основное внимание при этом обращается на уяснение основных понятий и определений, а также положений системного подхода к решению вопросов изучаемой темы.
Практические занятия проводятся по темам, в содержании которых предусмотрено изложение математических зависимостей в виде расчетных инженерных методов с использованием ЭВМ, моделирующих пространственно-временное распределение поражающих факторов техногенных аварий с целью приобретения обучаемыми навыков в использовании данных методов для количественной оценки пространственно-временных показателей опасности техногенных аварий.
Самостоятельная работа студентов предусматривает изучение теоретических вопросов по рекомендуемой литературе (учебники, учебные пособия, лекции) с целью дополнения лекционного материала и более глубокого понимания сущности физических процессов и явлений, изучаемых в рамках дисциплины.
Текущий контроль успеваемости и качества подготовки студентов осуществляется в процессе изучения дисциплины на всех видах занятий в форме, избранной преподавателем: контрольный опрос, решение летучек, индивидуальные домашние задания, собеседование, работа у доски на практических занятиях и так далее.
2. Проектируемые (планируемые) результаты освоения содержания дисциплины После освоения дисциплины студент должен приобрести следующие знания, умения и навыки:
2.1. Студент должен знать:
механизмы развития техногенных аварий и методы количественного оценивания их основных показателей;
поражающие факторы техногенных аварий, их количественные характеристики и методы описания полей поражающих факторов;
наиболее полные и интегральные пространственновременные показатели опасности техногенных аварий и методы их теоретического оценивания;
методы оценивания эффективности реализации технических решений и организационных мероприятий, направленных на снижение опасности техногенных аварий (катастроф);
методы, средства и способы контроля (диагностики) функционирования и состояния сложных технических систем;
основные тенденции по повышению надежности работы технологического оборудования;
современные системы контроля состояния технологического оборудования и предупреждения о превышении допустимых уровней воздействия физических, химических и биологических факторов и тенденции их развития.
2.2. Студент должен уметь:
оценивать наиболее полные и интегральные пространственновременные показатели опасности техногенных аварий проектируемых или реально эксплуатируемых объектов;
обосновывать технические решения и организационные мероприятия, материальные и финансовые ресурсы, для снижения потенциальной опасности предприятия до допустимого (психологически приемлемого) уровня;
проводить экспертизу безопасности потенциально опасных промышленных объектов;
разрабатывать планы ликвидации последствий техногенных аварий и защиты персонала и населения.
2.3. Студент должен иметь навыки:
по распознаванию производственных ситуаций, которые могут привести к техногенной аварии;
по измерению уровней воздействия физических, химических и биологических факторов на персонал и население;
в принятии решений по защите персонала и населения при техногенной аварии.
Дисциплина состоит из четырех логически взаимосвязанных модулей, укрупненная характеристика которых представлена в табл. 1.
В первом модуле (тема 1) дается общая характеристика потенциально опасных промышленных объектов. Основы государственной политики в области обеспечения промышленной безопасности Российской Федерации. Факторы, определяющие государственную политику в области промышленной безопасности, цели и задачи государственной политики в области промышленной безопасности. Основные меры, механизмы и этапы реализации государственной поддержки в области обеспечения промышленной безопасности.
Систематизация и классификация потенциально опасных промышленных объектов (ОПО) и аварийных ситуаций на них. Понятие о поражающем факторе (факторах) аварий ОПО, классификация поражающих факторов.
Понятие о потенциальной опасности и последствиях аварий (катастроф) промышленных объектов.
Характеристика модулей учебной программы «Опасность техногенных аварий и катастроф»
опасные промышленные объекты полей поражающих факторов при авариях промышленных объектов.
но-временные показатели опасности техногенных аварий основы снижения опасности техногенных аварий Экзамен по дисциплине В дальнейшем (темы 2 3) дается характеристика химически, радиационно, пожаро и взрывоопасных объектов, например, определение химически опасных объектов, классификация токсичных химических веществ (ТХВ) и их основные физико-химические свойства, способы хранения и транспортировки ТХВ, основные элементы технологических циклов.
В теме 4 дается понятие о поражающих факторах техногенных аварий и их фасетная классификация. Количественные характеристики поражающих факторов при авариях химически, радиационно, пожаро и взрывоопасных объектов.
Заканчивается изучение перового модуля семинаром по темам 1-4.
Таким образом, в результате изучения первого модуля у студента формируются систематизированные знания по потенциально опасным промышленным объектам, возможным механизмам (сценариям) развития техногенных аварий и продуцируемых при этом поражающих факторах.
Во втором модуле даются систематизированные представления о полях поражающих факторов техногенных аварий и динамике их формирования.
Так, для аварий (тема 5), сопровождающиеся выбросом различных веществ в окружающую среду (аварии химически и радиационно опасных объектов) дается характеристика полидисперсности начальных аэрозольных облаков: закон распределения частиц по их размерам, из которого следуют законы распределения массы, числа частиц и радиоактивности по их размерам. Скорость оседания частиц под действием силы тяжести, стоксовский, промежуточный и ньютоновский режимы оседания. Законы распределения массы, числа частиц и активности по скоростям и по времени оседания.
В теме 5.2 изучается формирование полей мгновенных концентраций (объемной активности) и экспозиционных доз (интегральной объемной активности) при авариях химически опасных объектов в производственных помещениях.
общая характеристика методов описания полей мгновенных концентраций и экспозиционных доз при авариях на производстве, сопровождающихся выбросом токсичных (радиоактивных) веществ в производственные помещения (замкнутые объемы), их преимущества и недостатки;
понятие о материальном балансе количества вещества в воздухе производственного помещения и его основном уравнении;
поля мгновенных концентраций и экспозиционных доз, основанные на решении неоднородных обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка;
поля мгновенных концентраций и экспозиционных доз, основанные на решении параболических дифференциальных уравнений второго порядка. Начальные и граничные условия для различных типов аварий.
Мгновенный точечный источник (функция Грина). Классификация источников примеси по типам. Общее интегральное представление поля мгновенных концентраций и экспозиционных доз для произвольного типа источника. Конкретные решения для различных аварийных ситуаций.
В теме 5.3 даются методы описания полей мгновенных концентраций и экспозиционных доз при выбросах в результате техногенных аварий токсичных химических веществ в свободную атмосферу: статистический, полуэмпирический и комплексный. В частности модели для мгновенного точечного источника для неоседающей и невзаимодействующей с подстилающей поверхностью примеси (гауссова модель и модель Д. Л. Лайхтмана).
Поля плотности заражения поверхностей (поверхностной активности) при авариях с выбросом полидисперсных аэрозолей токсичных химических и радиоактивных веществ. Решения Л. С. Гандина и С. А. Монина, основанные на решении полуэмпирического уравнения турбулентной диффузии. Вклад турбулентной и конвективной (гравитационной) составляющих в плотность заражения поверхности.
На основе рассмотренных моделей формирования полей экспозиционных доз в дальнейшем (тема 5.4) даются масштабы поражающего действия аварий химически и радиационно опасных объектов, как количественные характеристики поля скалярной величины:
масштабы поражающего действия при авариях с выбросом не оседающей, не взаимодействующей с подстилающей поверхностью примеси:
площадь, ограниченная изолинией по заданной величине поражающего фактора, глубина распространения первичного и вторичного облаков.
масштабы поражающего действия при авариях с выбросом полидисперсных облаков: площадь, ограниченная изолинией по заданной величине плотности заражения поверхности, глубина распространения первичного и вторичного облаков.
В теме 5.5 дается описание полей поражающих факторов при авариях взрыво и пожароопасных объектов, в частности: поле избыточного давления во фронте воздушной ударной волны при взрывах конденсированных взрывчатых веществ. Уравнение М. А. Садовского. Закон подобия.
Масштабы поражающего действия — площадь, ограниченная изолинией по заданной величине избыточного давления во фронте воздушной ударной волны.
Поле избыточного давления во фронте воздушной ударной волны при взрывах газо-, паро-, и пыле воздушных смесей. Масштабы поражающего действия. Поле теплового импульса при пожаре.
Завершается изучение второго модуля лабораторной работой, в связанной с моделированием полей поражающих факторов при авариях промышленных объектов.
Таким образом, в результате изучения второго модуля у студента формируются знания и умения в моделировании полей поражающих факторов при техногенных авариях и оценке на этой основе оценки масштабов поражающего действия таких аварий.
В модуле 3 дается квалиметрическое описание опасности техногенных аварий и катастроф.
Понятие о квалиметрии как науке (тема 6) и ее применение к обоснованию показателей опасности техногенных аварий. Основные проблемы квалиметрии: квантификации, детерминизации, освобождения от неопределенных факторов и скаляризации. Иерархия показателей опасности техногенных аварий.
Виды поражений персонала и населения при авариях промышленных объектов. Понятие об изолированном и комбинированном действии поражающих факторов и изолированных и комбинированных поражениях.
Классификация персонала и населения по степеням тяжести поражения. Особенности классификации пораженных при авариях химически опасных объектов. Качественная характеристика степеней тяжести поражения при авариях химически, радиационно, взрыво и пожароопасных объектов.
Классификация по степеням тяжести разрушения зданий, строений, сооружений и объектов инфраструктуры.
Классификация технических устройств и техники по степеням тяжести повреждения.
В теме 7 изучаются факторные законы поражения: постановка задачи (по проф. Чернушевичу Л. М.) о факторном законе поражения (ФЗП) и ее решение при изолированном действии поражающих факторов аварий.
Постановка задачи об обобщенном факторно-временном законе поражения и ее решение. Частные случаи обобщенного факторно-временного закона поражения.
Постановка задачи и ее решение при комбинированном действии двух поражающих факторов аварий, обобщение на n-мерный случай.
Параметры ФЗП и их зависимость от различных факторов. Методы определения параметров ФЗП. Введение в теорию токсикологического подобия биообъектов. Токсикодинамика и токсикокинетика токсичных химических и радиоактивных веществ в организме человека. Методы прогноза параметров ФЗП на человека.
Случайный характер параметров ФЗП. Виды факторных законов поражения: условные и безусловные, статические и динамические.
Тема 8 посвящена изучению пространственно-временных показатели опасности техногенных аварий: координатный закон поражения (КЗП) с учетом времени проявления эффектов поражения не ниже заданной степени тяжести — как наиболее полный пространственно-временной показатель опасности техногенных аварий и его частные случаи (решение проблемы детерминизации).
постановка задачи об интегральных пространственно-временных показателях опасности техногенных аварий и результаты ее решения;
вывод общего интегрального представления, его анализ в частных и предельных случаях;
геометрическая трактовка интегральных пространственновременных показателей опасности техногенных аварий, их трактовка с позиций координатного закона поражения и квалиметрии числовые характеристики КЗП (по определению).
Методы оценивания числовых характеристик КЗП, как интегральных показателей опасности, при авариях взрывоопасных объектов (тема 9): различные представления КЗП при взрывах конденсированных ВВ и газо-, паро-, пылевоздушных смесей. Представление (аппроксимация) КЗП с использованием нецентрального хи-квадрат распределения с числом степеней свободы, равным двум, теоретический вид КЗП и их взаимосвязь.
Вывод аналитического выражения для оценивания интегрального показателя опасности, его зависимость от условий аварии (тротилового эквивалента взрыва) и параметров ФЗП.
В теме 10 даются особенности определения пространственновременных показателей опасности при авариях химически опасных объектов для населения (открытая местность) и персонала промышленного объекта (замкнутые объемы): методы оценивания пространственновременных показателей аварии химически опасных объектов, приведенное время реализации поражающего действия, аналитические решения в частных случаях.
Случайный характер пространственно временных показателей опасности техногенных аварий.
В дальнейшем (тема 11) даются методы описания структуры пораженных при техногенных авариях: понятие о структуре пораженных и способы ее представления, свойства функций, описывающих структуру пораженных. Аналитические решения для оценивания структуры пораженных.
Закон распределения случайной величины количества (доли) пораженного персонала (населения) при техногенной аварии (закон распределения случайной величины ущерба) как наиболее полный показатель последствий аварии. Числовые характеристики закона распределения случайной величины ущерба.
Экономический ущерб при техногенных авариях и методы определения его составляющих.
Заканчивается изучение 3 модуля лабораторной работой.
Таким образом, в результате изучения третьего модуля у студента формируются знания и умения на оценивания опасности техногенных аварий на количественном уровне с использованием детерминированных и стохастических подходов.
В четвертом модуле изучаются:
направления снижения потенциальной опасности техногенных аварий (тема 12): анализ теоретических решений для оценивания опасности техногенных аварий и обоснование технических решений и организационных мероприятий для ее снижения, классификация технических решений, направленных на снижение опасности техногенных аварий, современные средства измерения концентрации химических и радиоактивных веществ в воздухе, медицинские средства защиты: антидоты, радиопротекторы, индивидуальные средства защиты органов дыхания, средства защиты тела человека от теплового излучения;
методы обоснования требований к техническим средствам защиты промышленных объектов (тема 13):обоснование требований к системе контроля за техническим состоянием технологического оборудования по точности измеряемых величин и быстродействию, обоснование требований к системе вентиляции по производительности, обоснование требований к индивидуальным средствам защиты персонала и населения.
эффективность реализации технических решений по снижению опасности техногенных аварий (тема 14): показатели и критерии эффективности реализации технических решений, направленных на снижение опасности техногенных аварий. Понятие о предотвращенном ущербе как простейшем показателе эффективности принимаемых решений. Закон распределения случайной величины предотвращенного ущерба как наиболее полная характеристика эффективности реализации технических решений, направленных на снижение опасности техногенных аварий. Числовые характеристики закона распределения случайной величины предотвращенного ущерба как критерии эффективности принимаемых решений.
Математическое ожидание предотвращенного ущерба и гарантированный предотвращенный ущерб.
Таким образом, в результате изучения четвертого модуля у студента формируются знания и умения по обоснованию технических решений и организационных мероприятий, направленных на снижение потенциальной опасности промышленных объектов.
Курсовая работа выполняется по оценке пространственновременных показателей техногенных аварий различных промышленных объектов.
Очевидно, что в зависимости от специфики вуза, различные элементы разработанной программы могут быть усилены или заменены другими.
В заключение отметим, что настоящая статья написана на основании решения методического совещания кафедры Э9 «Экология и промышленная безопасность» МГТУ им. Н. Э. Баумана (май 2013 г.) на котором обсуждалась программа по новой учебной дисциплине «Опасность техногенных аварий и катастроф».
Авторы новой учебной дисциплины на протяжении многих лет читали ее различные разделы в вузах г. Москвы и Санкт-Петербурга. В наиболее полном виде дисциплина была прочитана в первом семестре 2013-2014 учебного года в МГТУ им. Н. Э. Баумана на кафедре «Экология и промышленная безопасность» (зав. кафедры доктор технических наук, профессор Александров А. А.).
При разработке программы по новой учебной дисциплине использовалась следующая литература.
1. Федеральный закон № 116-ФЗ от 21 июля 1997 г. «О промышленной безопасности опасных производственных объектов».
2. Общие правила промышленной безопасности для организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов (ПБ 03-517-02).
3. Методические указания по организации и осуществлению надзора за конструированием и изготовлением оборудования для опасных производственных объектов в химической, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности (РД 09-167-97).
4. Основы государственной политики в области обеспечения химической и биологической безопасности Российской Федерации на период до 2010 г. и дальнейшую перспективу (ПР-2194).
5. Кармишин А. М., Киреев В. А., Ефимов В. Ф. Теоретическое описание комбинированного действия АХОВ / в материалах V научнопрактической конференции Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций. Доклады и выступления. М.: ООО «Рекламно-издательская фирма МТП-инвест». 2006. c. 379-392.
6. Кармишин А. М., Карнюшкин А. И., Киреев В. А. Актуальные проблемы оценки пространственно-временных показателей опасности техногенных аварий / статья. — СПб.: УГПС МЧС России, 2009, с. 199-210. Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций.
VIII научно-практическая конференция. 8 10 октября 2008 г. Доклады и выступления.
7. Кармишин А. М., Киреев В. А. Карнюшкин А. И., Шишин В. М.
Структура пораженных при техногенных авариях. Сборник материалов IX НПК (14-15 мая 2009 г.) Проблемы прогнозирования ЧС. — М.: Центр «Антистихия» 2009, с. 230-236.
8. Кармишин А. М., Киреев В. А. Карнюшкин А. И. и др. К вопросу об оценке опасных факторов пожара. Проблемы прогнозирования ЧС.
IX НПК 14-15 мая 2009 г. Проблемы прогнозирования ЧС. — М.: Центр «Антистихия» 2009, с. 158-163.
9. Кармишин А. М., Киреев В. А., Карнюшкин А. И. Оценка показателей опасности при авариях взрывоопасных объектов. Сборник материалов X научно-практической конференции Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций. Оценка рисков возникновения чрезвычайных ситуаций. (5 – 6 октября 2010 г). Доклады и выступления. — М.: Центр «Антистихия», 2010, с. 207-213 с.
10. Кармишин А. М., Киреев В. А. Математические методы фармакологии, токсикологии и радиобиологии. Монография, изд. 2-е, перераб. и доп. — М.: ООО «АПР», 2011.-330 с.
11. Кармишин А. М., Киреев В. А., Карнюшкин А. И., Резничек В. Ф.
Токсикологические характеристики физиологически активных веществ / Безопасность в техносфере № 4. — М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012, с. 42-46.
12. Кармишин А. М., Карнюшкин А. И., Шишин В. М. Графоаналитический метод моделирования эвакуации при пожаре. Пожаротушение:
проблемы, технологии, инновации. Материалы международной научнопрактической конференции 20 марта 2012 г. — М.: АГПС МЧС России, 2012, с. 278-279.
13. Кармишин А. М., Киреев В. А., Заонегин С. В., Гладких В. Д. и др. К вопросу оценки токсичности химически опасных веществ при чрезвычайных ситуациях химической природы. Химическая и биологическая безопасность. Специальный выпуск, посвященный Федеральной целевой программе «Национальная система химической и биологической безопасности Российской Федерации (2009 – 20014 годы)». ФМБА. М.: 2012 — 184 с. (с. 117 – 121).
14. Кармишин А. М., Киреев В. А., Карнюшкин А. И. Проблемные вопросы оптимизации средств и способов тушения лесных пожаров. Материалы второй международной научно-технической конференции «Пожаротушение: проблемы, технологии, инновации». — М. Академия ГПС МЧС России, 2013. — 418 с., с. 137-141.
15. Кармишин А. М., Киреев В. А., Гуменюк В. И. Оценка пространственно-временных показателей опасности техногенных аварий. Безопасность в чрезвычайных ситуациях: сборник научных трудов V всероссийской научно-практической конференции. — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2013. — 248 с. (с. 70-77).
16. Кармишин А. М., Киреев В. А., Гуменюк В. И. К вопросу о количественных показателях опасности техногенных аварий. — Научнотехнические ведомости СПб.: ГПУ, 2013. — 248 с. (11 с).
Образовательные технологии радиационной безопасности Одна из основных проблем современного общества — постоянно растущая нехватка технических специалистов и падение качества технического и естественнонаучного образования, что вызвало кризис инженерных кадров. Сокращение производства, активное развитие финансового сектора и доминирование гуманитарных специальностей в образовании привели к нехватке инженеров в критически важных отраслях, в том числе и в области радиационных технологий, которые перестали быть только промышленными и распространились в различных применениях, в первую очередь в медицине.
Указанные недостатки образования характерны не только для России.
Так в докладе Уильяма Баретты, директора американской школы ускорителей, говорится о катастрофической ситуации с подготовкой инженерных кадров в США [1]. Авария на Фукусиме говорит о том, что аналогичные проблемы существуют и в других промышленно развитых странах.
Проблема нехватки специалистов для России даже более актуальна, чем для развитых стран. В первую очередь это обусловлено «кадровым провалом» в области инженерного образования 1990-е годы. Старение кадров, «утечка мозгов», снижение престижа инженерных специальностей среди абитуриентов, устаревание образовательных программ и отсутствие современного лабораторного и экспериментального оборудования в профильных вузах привели к острому дефициту квалифицированных специалистов в производственной и научно-технической сферах.
Кроме того, в ситуации смены технологических платформ, когда повсеместно осуществляется внедрение нового оборудования в производственный процесс, встает вопрос не только о нехватке кадров, но и о невозможности быстрой переподготовки специалистов и, как следствие, невозможности скорейшего внедрения новых технологий и оборудования в производственный процесс.
По этой причине в Санкт-Петербурге был создан радиологический кластер, объединяющий в своем составе организации здравоохранения, научные и промышленные предприятия, занимающиеся разработкой и изготовлением диагностической и лечебной аппаратуры, производством радионуклидной продукции и ряд вузов, готовящих специалистов в соответствующих областях деятельности. Одним из таких вузов является ФГБОУ «СанктПетербургский государственный политехнический университет».
С учетом важности целенаправленной подготовки студентов для нужд ядерной отрасли еще в 1998 г. был создан научно-образовательный комплекс СПбГПУ-ПИЯФ-НИИЭФА. В настоящее время эти организации вошли в состав радиационного кластера. С 2000 г. в СПбГПУ существует НТК «Ядерная физика». В структуре НТК «ЯФ» имеются три лаборатории:
мощных источников ионизирующих излучений, циклотронная и радиохимическая лаборатории. Оснащение НТК: кобальтовая установка К-120000, циклотрон МГЦ-20, электронный ускоритель РТЭ-1-В, нейтронный генератор НГ-200У, полноценное оборудование радиохимической лаборатории позволяет не только проводить лабораторные работы на полупромышленном оборудовании, но и выполнять исследовательские и проектные работы на высоком профессиональном уровне.
Наличие такого уникального набора оборудования позволило проводить лабораторные работы, направленные на обучение студентов кафедры «Управление и защита в чрезвычайных ситуациях» практическим навыкам обеспечения радиационной безопасности, определения уровня ионизирующего излучения и возможностям защиты от него. Все студенты, проходящие подготовку по направлению «Техносферная безопасность», знакомятся с условиями работы персонала, занятого с работой с источниками ионизирующего излучения на ознакомительных экскурсиях. Задачами таких экскурсий являются с одной стороны ознакомление с возможностями радиационных технологий, а с другой — борьба с радиофобией, возникающей от недостатка знаний.
Те студенты, которые выбрали темой своих дипломов и магистерских диссертаций разработку радиационных технологических процессов на базе имеющегося оборудования, знакомятся с правилами радиационной безопасности более подробно и наглядно.
Ориентировочная потребность участников петербургского кластера радиационных технологий в квалифицированных кадрах на сегодняшний день составляет порядка 150 человек и к 2020 году потребность составит не менее 500 профильных специалистов в год.
Имеющийся у СПбГПУ опыт совместной работы с предприятиями Росатома и медицинскими учреждениями однозначно говорит в пользу расширения такого рода сотрудничества, которое в дальнейшем планируется осуществлять в рамках радиологического кластера.
1. W. A. Barletta. Educating the Next Generation of Scientists & Engineers for America. 2010.
Источники ионизирующих излучений как орудие террора Проблема терроризма — одна из наиболее часто обсуждаемых тем в обществе. Одной из форм терроризма является радиационный терроризм, который предполагает использование радиоактивных веществ для причинения вреда здоровью и нанесения экономического ущерба. Ни одного достоверного радиационного террористического акта не зарегистрировано, однако постоянно наблюдаются со стороны экстремистов попытки радиационного шантажа, особенно в отношении АЭС [1]. Учитывая риски таких событий, обусловленные, прежде всего, возможным воздействием на здоровье большого количества людей, пренебрегать ими нельзя. При такой угрозе преследуется, в основном, психологический эффект, поскольку увеличение уровня радиации, не важно в каких пределах, сразу же воспринимается населением как последствия применения ядерного оружия или крупных радиационных аварий (например, ЧАЭС, Фукусима-1).
Эффект облучения человека с использованием радиоактивных веществ — внешнего и внутреннего определяются дозой облучения и зависят от целого ряда факторов: состава радиоактивных материалов, способа и места их несанкционированного распространения в окружающей среде, времени воздействия до момента обнаружения и начала проведения защитных мероприятий, способности и готовности соответствующих структур в полной мере выполнить мероприятия по ликвидации последствий радиоактивного загрязнения [2]. Причем, на последнем этапе опять присутствует психологический аспект, обусловленный невозможностью полной ликвидации таких загрязнений.
Экономический ущерб присутствует даже при незначительных дозах облучения, практически не оказывающих заметного влияния на здоровье.
Он обусловлен необходимостью проверки факта опасности. Это — определение состава радиоактивных веществ, мощности дозы, степени загрязнения со всеми необходимыми при этом ограничительными мерами на транспорте, в бытовой и производственной сфере. Материальный ущерб существенно возрастает, если требуется проведение работ по ликвидации загрязнения объектов радиоактивными веществами.
Для радиационных террористических актов могут быть использованы радионуклидные источники, которые широко применяются в различных областях: промышленности, транспорте, сельском хозяйстве, медицине, науке. В руках террористов они могут оказаться вследствие несовершенства системы учета, лицензирования, регулирования, контроля, когда невозможно пресечь все пути незаконного перемещения источников, особенно в неатомной индустрии.
Приведем краткую характеристику радионуклидов, которые наиболее широко используются и могут быть целью завладения террористами [3, 4].
Изотоп Со ( Т1 / 2 = 5,27 года) при бета-распаде дает электрон с энергией 0,318 МэВ и два гамма-кванта с достаточно большими энергиями: 1,17 и 1,33 МэВ. Получается искусственно. На основе этого радионуклида можно изготавливать источники излучения с высокой удельной активностью. Находит применение в самых различных областях. Используется в промышленности в гамма-дефектоскопии, при радиационной модификации свойств полимеров. В сельском хозяйстве используется для предпосевной обработки семян (стимуляция роста и повышение урожайности зерновых и овощных культур), в пищевом производстве — для стерилизации продукции при консервировании. В медицине жесткое гаммаизлучение радионуклида применяется при диагностике и лечении различных патологий и для стерилизации медицинских инструментов. В коммунальном хозяйстве используется для обеззараживания и очистки промышленных стоков, твердых и жидких отходов различных производств. При проведении радиобиологических исследований и исследовании радиационной стойкости материалов и радиокомпонентов излучение радионуклида по своей энергии моделирует проникающую радиацию ядерного взрыва. При нахождении радионуклида в окружающей среде может происходить внешнее и внутреннее облучение человека. Попав внутрь организма человека, радионуклид фиксируется в печени (до 30 % общего содержания в теле) и мышечной ткани (до 20 %). Период биологического полувыведения Tб 9,5 сут.
Радионуклид Cs ( Т1 / 2 = 30,17 года) образуется в реакции деления ядер урана и плутония, получается при переработке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) АЭС. Бета-распад радионуклида сопровождается испусканием гамма-кванта с энергией 0,66 МэВ. Используется в целом так же, как и кобальт-60, когда допустима или требуется меньшая энергия гамма-излучения. Преимущество перед кобальтом — больший период полураспада и менее громоздкая физическая защита персонала. Используется на производстве в гамма-дефектоскопии и измерительной технике, в пищевой промышленности — для стерилизации продуктов, в медицине — для лечения злокачественных образований и стерилизации медицинского инструментария. При радиобиологических и научных исследованиях радионуклид моделирует радиоактивное загрязнение местности и объектов при ядерном взрыве и авариях на АЭС. Внутрь живых организмов радионуклид попадает через органы дыхания и пищеварения. Около 80 % попавшего в организм цезия накапливается в мышцах, 8 % — в скелете, 12 % равномерно распределяется по другим тканям. Период биологического полувыведения Tб 70 сут. Облучение всего тела человека цезием примерно равномерное.
Изотоп Sr ( Т1 / 2 = 29,1 года) — наиболее значимый из радионуклидов стронция с массовыми числами 81-96, является промежуточным продуктом в цепочке -распадов продуктов деления ядер урана и плутония:
Rb90 Sr 90 Y90 Zr, последний — цирконий стабилен. Попадает в окружающую среду при ядерных взрывах и из отработавшего ядерного топлива АЭС. Получают при переработке ОЯТ. Широко используется при изготовлении автономных источников энергии, в частности — радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГов) различной мощности, которые не нуждаются в обслуживании и сохраняют работоспособность до 10 и более лет. В эксплуатации в организациях различной подчиненности находится до тысячи РИТЭГов, отсутствие контроля за перемещением которых может быть крайне опасным, так как капсула излучателя без защиты создает мощность дозы 400-800 Р/ч на расстоянии 0,5 м и 100-200 Р/ч в 1 м (РИТ-90). Стронций-иттриевый комплекс, являясь чистым бета-излучателем, используется для поверки, градуировки и проверки работоспособности радиометрической аппаратуры. В медицине применяется при терапии злокачественных образований. В организм человека поступает с загрязненными продуктами питания растительного и животного происхождения. По своим физико-химическим свойствам стронций близок к кальцию и может замещать его. Попав в организм, стронций фиксируется в скелете, выводится медленно, поражает костную ткань и костный мозг человека. Опасно потребление загрязненных стронцием морепродуктов, концентрация радионуклида в них вследствие его накопления в костной ткани может в десятки тысяч раз превышать концентрацию в воде.
Основным масштабным источником радиационной опасности в мирное время являются АЭС и предприятия по переработке ОЯТ. На АЭС за время их работы накапливается большое количество радиоактивных веществ, в первую очередь в виде ОЯТ, которое длительное время хранится на станции. Представляет опасность и транспортировка ОЯТ от станций к местам его переработки и захоронения. В последнее время в этой сфере появились новые риски, обусловленные проектированием и строительством плавучих атомных теплоэлектростанций (ПАТЭС) [5]. На ПАТЭС с реакторами типа КЛТ-40С после 2-3 лет ее работы будет находиться суммарная активность порядка 1019 Бк, большая часть которой будет сосредоточена в работающих реакторах перед перегрузкой реакторов или в хранилище в виде ОЯТ после перегрузки реакторов. Выход даже части такой активности в окружающую среду соответствует крупной аварии по международной шкале INES.
Для исключения возможности попадания радионуклидных источников в руки террористов необходимы меры:
– усиление контроля за перемещением источников на всех этапах их жизненного цикла – от производства до захоронения;
– централизация сведений об использующихся радионуклидах высокой активности в контрольных органах атомной отрасли;
– повышение ответственности организаций, использующих источники, за их эксплуатацию и хранение;
– разработка и реализация способов и мер защиты (пропорционально опасности радионуклидов) от неконтролируемого перемещения источников.
1. Колдобский А. Радиационный терроризм: между физикой и политикой.
2. Радиационный терроризм: реальные угрозы и мифы. «Атомпресса» № 5, февраль 2005 г.
3. Василенко И. Я., Василенко О. И. Медико-биологические аспекты радиационного терроризма. // Бюллетень по атомной энергии, № 5, 2003, с. 48-52.
4. Козлов В. Ф. Справочник по радиационной безопасности. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Энергоатомиздат, 1991. — 352 с.
5. Ожидаемые радиационные и радиоэкологические последствия эксплуатации плавучих атомных теплоэлектростанций / А. А. Саркисов и др. // Атомная энергия, т. 104, вып. 3, март 2008. с. 178-187.
О работе добровольного студенческого спасательного отряда ВоГУ В Вологодском государственном университете с учетом накопленного опыта сформировалась модель подготовки специалистов по специальности 280103 и направлению 280700 по профилю «
Защита в чрезвычайных ситуациях», которая включает теоретическое обучение, учебные и производственные практики на объектах экономики региона, участие в проведении АСДНР, выпускные квалификационные работы на основе реального фактического материала и социализации студентов в форме внеучебной работы в студенческом спасательном отряде.
Добровольный студенческий спасательный отряд был создан в сентябре 2003 года по инициативе студентов впервые в Вологодской области.
Деятельность добровольного студенческого спасательного отряда нацелена на консолидацию усилий молодежи в решении проблем безопасности условиях воздействия вредных и опасных факторов природного, техногенного, криминогенного и медико-биологического характера, реализацию потребностей студентов в духовном, нравственном и физическом совершенствовании; пропаганду культуры безопасности жизнедеятельности и здорового образа жизни.
Являясь добровольной общественной организацией студентов, спасательный отряд осуществляет свою деятельность в тесном взаимодействии с руководством университета, с Главным управлением МЧС России по Вологодской области и другими ведомствами. Ежегодно на общем собрании отряда составляется и утверждается план мероприятий по направлениям: учебно-методическая работа в отряде; воспитательная работа с детьми и пропаганда здорового образа жизни; организация адресной помощи населению, организациям и промышленным предприятиям Вологодской области; участие в соревнованиях аварийно-спасательных формирований; взаимодействие с другими общественными объединениями.
Ежегодно группа студентов (20-25 человек) проходит курс первоначальной подготовки спасателей и стажировку в составе дежурных смен Вологодской областной аварийно-спасательной службы и МУ «Центр гражданской защиты г. Вологда». Затем — аттестацию на квалификацию «Спасатель РФ». Для повышения уровня специальных знаний и совершенствования навыков действий в чрезвычайных ситуациях спасательный отряд регулярно участвует в учениях и тренировках, организуемых по плану территориальной подсистемы РСЧС. Студенты-спасатели ежегодно участвуют в проведении и организации: городских и областных соревнованиях «Школа безопасности», соревнований по спортивному ориентированию, смен детских оздоровительных лагерей (спортивно-оздоровительного лагеря «Единство», смены «Юный спасатель» в детском оздоровительном лагере «Легенда» — п. Молочное, детских оздоровительных лагерей для детей-сирот и детей из неблагополучных семей). Ежегодно отряд совместно с другими общественными организациями (общество охраны природы) и государственными учреждениями («Областной центр внешкольной работы с детьми и подростками», ГИБДД УВД Вологодской области) участвует в подготовке и проведении мероприятий в рамках «Дней защиты от экологической опасности»:
- городских и областных конкурсов («Строим мир без риска», «День Земли»);
- акций «Зеленый город», «Неделя безопасности», «Неделя гражданственности», «Поезд безопасности в районах области».
Спасательный отряд ведет постоянную шефскую работу с учащимися в школе № 15, с воспитанниками в коррекционном детском доме № города Вологды. Сценарии и методические материалы по всем мероприятиям студенты разрабатывают самостоятельно с учетом индивидуальных особенностей контингента обучаемых.
Отряд оказывает помощь жилищно-коммунальным службам и предприятиям городов Вологодской области в проведении работ с использованием технологий промышленного альпинизма (ремонтновосстановительные и монтажные работы на высотных объектах в городах Вологда, Череповец, Сокол; очистка крыш зданий и сооружений от наледи и снега), проводит работу по оказанию адресной шефской помощи ветеранам и инвалидам. Ежегодно весной студенты совместно с аварийноспасательной службой Вологодской области принимают участие в проведении предпаводковых и других неотложных работ в районе г. Великий Устюг Вологодской области и г. Котлас Архангельской области. С 2009 года студенты ежегодно обеспечивают патрулирование акваторий и дежурство на пляжах водных объектов города Вологды, выезжают для работы спасателями в детские оздоровительные лагеря по заявкам предприятий.
Навыки профессиональной физической подготовки студенты совершенствуют на кафедре физвоспитания ВоГУ в секции спасательного многоборья.
Спасательный отряд входит в качестве ассоциированного члена в состав Вологодского отделения Общероссийской общественной организации «Российского Союза спасателей» и Всероссийского студенческого спасательного корпуса.
В сентябре - октябре 2013 года 23 студента в составе объединенной группировки сил принимали участие в ликвидации последствий наводнения в городе Комсомольск-на-Амуре. За проявленное в условиях, сопряженных с риском для жизни, самоотверженность и высокий профессионализм, умелые и решительные действия, способствующие успешному выполнению мероприятий по ликвидации последствий наводнения в Дальневосточном федеральном округе, спасению людей и имущества 19 студентов награждены нагрудными знаками МЧС России «Участнику ликвидации последствий ЧС», 3 студента — медалями «За отличие в ликвидации последствий ЧС».
Охранная сигнализация периметра морских объектов и Продолжающиеся террористические акты (ТА) в РФ и других странах, гибель и потеря здоровья десятков человек, огромные материальные потери в десятки миллионов рублей в результате ТА вынуждают государственные органы, бизнес, общество принимать адекватные меры по борьбе с этим преступным, принимающим все более изощренные формы реализации, опаснейшим явлением. Одним из главных направлений противодействия ТА и в более широком смысле актам незаконного вмешательства (АНВ) является создание систем безопасности (СБ) объектов, особенно на транспорте. В последние годы в РФ были приняты дополнительные нормативно-правовые акты для борьбы с ТА в транспортной отрасли; закон «О транспортной безопасности» (ФЗ-16, 2007 г.), «Комплексная программа обеспечения безопасности населения на транспорте», (Указ Президента РФ № 403, 2010 г.), закон «О безопасности» ФЗ-390, 2010 г., закон «О внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ по вопросам обеспечения транспортной безопасности», ФЗ-15, 2014 г., а также большое число подзаконных актов, уточняющих и развивающих основные положения, изложенные в указанных документах. В международном плане для морских объектов аналогичные документы были приняты еще раньше — в 2002 г Конвенция Солас-74 глава 11-2 и кодекс по охране судов и портовых средств (МК ОСПС).
Реализация комплекса мер административно-организационного, инженерно-технического, информационного и кадрового характера является инструментарием для создания СБ и требует огромных финансовых затрат как со стороны государства, так и хозяйствующих субъектов.
В указанных выше международных и национальных документах по морской и транспортной безопасности в общем виде сформулированы подлежащие реализации мероприятия по защите портовой инфраструктуры, судов от АНВ. Морские администрации портов, а также хозяйствующие субъекты обязаны провести комплекс мероприятий — оценку уязвимости и разработать планы транспортной безопасности (ТБ), обеспечить внедрение мероприятий плана по трем направлениям:
- организационному, - инженерно-техническому, - физическому — в рамках подразделения — силы транспортной безопасности — с привлечением внешних силовых структур (ведомственной охраны министерства транспорта, МВД, ФСБ, ВМФ).
Основная нагрузка при функционировании СБ ложится на технические средства охраны (ТСО) и прежде всего на охранную сигнализацию (ОХС) внешнего контура объектов — периметра, а также на охранное телевидение (ОТВ). Наиболее дешевым средством охраны является ОХС с применением различных извещателей-датчиков: инфракрасных (активных и пассивных), радиоволновых, проводно-волновых, емкостных, вибрационных, сигналы от которых по проводным, либо радиоканальным линиям поступают на оконечные приемно-контрольные приборы, размещаемые на пунктах централизованного наблюдения, где круглосуточную вахту несут операторы ТСО. Выбор извещателей определяется имеющимся ограждением периметра, его высотой, конфигурацией, наличием перепадов по высоте, характеристиками примыкающих участков, растительностью и многими другими факторами. Условия работы ОХС при большом температурном диапазоне, как минимум, от - 20 до + 45 град С, высокой влажности до 98 %, снегопаде, дожде, обледенении элементов ТСО, воздействии электромагнитных помех приводит к появлению ложных тревог, а группы быстрого реагирования (ГБР) вынуждены выдвигаться на возможный участок нарушения охраны. Однако этот участок по протяженности может достигать сотен метров, причем у дежурного оператора на пульте управления ТСО нет полной уверенности, что это истинная тревога. А в это время на другом участке периметра может иметь место истинный АНВ, но силы ГБР уже задействованы по ложной тревоге.
Статистические данные по интервалам ложных тревог, приводимые в литературе, имеют значительный разброс — от нескольких десятков часов до 500 -700 час и более. И если в последнем случае такие ложные тревоги не оказывают существенного влияния на функционирование СБ в целом, в первом случае эти тревоги чрезвычайно негативны не только в отмеченном выше смысле, но и психологически, вызывая недоверие к охранному оборудованию вплоть до отказа в реагировании. В соответствии с приказом министерства транспорта № 41 (2010 г.) на объектах морского флота должно использоваться охранное телевидение. Благодаря этому в случае тревожных сигналов оператор пульта управления ТСО может точно оценить обстановку и принять правильное решение на выдвижение ГБР и, что особенно важно, — идентифицировать само нарушение охраны.
Необходимо отметить, что использование ОТВ требует дополнительных расходов на прикрытие 1 м периметра до 1000-1200 руб., в то время как ОХС — всего 200 – 400 руб., однако, в таком сочетании данные ТСО существенно дополняют друг друга, дублируя частично функции, но и повышая надежность ТСО в целом.
Важным требованием приказа № 41 является и хранение информации от ОХС и ОТВ в зависимости от категории объекта от 5 суток для объектов низшей категории до 30 — для объектов высшей категории. При этом информация о перемещении физических лиц и материальных объектов должна поступать от всех подсистем ТСО: ОХС, ОТВ и контроля и управления доступом.
«