Przyczyny awarii budowlanych 2.1 Wprowadzenie

Budynki są zaprojektowane do przenoszenia określonych obciążeń. Jeśli dany element budynku ulegnie osłabieniu lub zosta­nie przeciążony może ulec zniszczeniu i spowodować zniszczenie innych elementów. Przyczyny tego, mogą być różnorodne.

Najczęst­sze przyczyny zniszczeń to:

- błędy projektowe,

- starzenie budynku,

- zmiany w podłożu,

- nadciśnienie lub podciśnienie,

- przeciążenie poszczególnych części budynku,

- działanie wody,

- ogień.

Dla sił ratowniczych prowadzących akcję ważna jest przyczyna katastrofy, gdyż dzięki temu możliwe jest uniknięcie ewentualnych zagrożeń.

Nadciśnienie i podciśnienie powietrza

Szkody tego typu powodowane są przez:

- wiatr (cyklon, huragan),

- eksplozje wewnątrz budynku (np. eksplozja gazu),

- eksplozje na zewnątrz budynku,

- działania zbrojne (np. amunicja z działaniem burzącym, wy­buch atomowy).

ANLIZA KATASTROF BUDOWLANYCH SPOWODOWANYCH WYBUCHEM GAZU

W związku z rosnącą liczbą katastrof na skutek przyczyn losowych związanych z wybuchem gazu chciałbym przedstawić w swojej pracy przyczyny i skut­ki tego rodzaju zdarzenia.

CHARAKTERYSTYKA GAZU

Dla potrzeb gospodarczych w budownictwie używany jest najczęściej sztuczny gaz palny (świetlny) uzyskiwany z odgazowania węgla kamien­nego oraz gaz wydobywany z ziemi. Gaz palny (świetlny) pod ogólnie przy­jętą nazwą gazu miejskiego jest mieszaniną wodoru (48%), metanu (27%),

tlenku węgla (9-18%), dwutlenku węgla, węglowodanów, tlenu i azotu, o wartości opałowej 3800-4300 kcal/m3.

Gaz miejski - jest dwukrotnie lżejszy od powietrza. Do właściwości gazu miejskiego należą:

a) niebezpieczeństwo wybuchu

Gaz zmieszany z powietrzem zapala się od iskry. Niebezpieczeństwo wybuchu jest zależne od stopnia stężenia, przy dolnej granicy 6% (37g gazu w lm3 powietrza) i górnej granicy stężenia, tj. 38% (237g gazu w lm3 po­wietrza).

Zawartość gazu poniżej dolnej granicy stężeń tworzy mieszaninę ubogą w gaz i nie grożącą wybuchem, podobnie jak zawartość gazu powyżej gór­nej granicy tj. 38%, tworzy mieszaninę bogatą w gaz lecz ubogą w zawarty w powietrzu tlen.

b) właściwości trujące:

Pochodzą głównie z zawartości w gazie tlenku węgla (CO), który powo­duje, że zawartość 4,5% gazu w powietrzu powoduje śmierć już po kilku wdechach.

Gaz ziemny - towarzyszy zwykle pokładom ropy naftowej. Głównym jego składnikiem jest metan (CH4) w ilości ok. 96%, o wartości opało­wej 8500--9500 kcal/m3, dwukrotnie lżejszy od powietrza. Metan pali się w powietrzu ledwie widocznym płomieniem. Stężenie wybuchowe gazu ziemnego wynosi od 5% (37g gazu w lm3powietrza) przy dolnej granicy stężenia do 15% (1078 gazu w lm3 powietrza). Gaz ziemny nie ma trujących właściwości, jednak znaczna ilość gazu w powietrzu i powstały stąd brak tlenu, powoduje śmierć przez uduszenie w ciągu 3­-4 minut.

Gaz koksowniczy-otrzymuje się jako produkt uboczny podczas produkcji koksu. W procesie tym uzyskuje się gaz palny o wartości opałowej ok. 4100 kcal. Gaz koksowniczy obok gazu miejskiego i ziemnego znajduje duże zastosowanie do celów gospodarczych i przemysłowych.

Na terenach nie objętych zasięgiem gazociągów, zaopatrzenie indywidual­nych odbiorców w gaz w ramach gazyfikacji bezprzewodowej odbywa się za pomocą zasilania instalacji w gaz propanowo-butanowy ze zbiorników przenośnych. Gaz propanowo-butanowy, używany do napełniania zbiorni­ków przenośnych jest skroploną mieszaniną węglowodorów (propan C3H~ butan C4H1°), uzyskiwany z gazu ziemnego lub ropy naftowej, wartość cie­plna 1 kg gazu płynnego wynosi 11500 kcal.

SYSTEM GAZOWNICZY

System gazowniczy składa się z ciągu instalacji rurowych różnych śre­dnic oraz urządzeń zapewniających przepływ gazu, regulację ciśnienia, system zaworów i zasów oraz zdalnego sterowania. Podstawowe elementy tego systemu to:

-gazociągi (rury o dużych średnicach) rozprowadzające gaz po terenie kraju pad ciśnieniem 50 atm.,

- przetłocznie gazu, są to urządzenia pozwalające podwyższyć ciśnienie przesyłanego gazu,

- stacje redukcyjne które rozmieszcza się w obrębie miast oraz dużych za­kładów przemysłowych, mają one za zadanie obniżyć ciśnienie przesy­łanego gazu do ciśnień średnich,

- instalacja gazowa (system rur) zaopatrująca w gaz pod zredukowanym ciśnieniem budynki mieszkalne i zakłady przemysłowe,

- instalacja gazowa (system rur) rozprowadzająca gaz wewnątrz obiektów i do urządzeń odbiorczych,

- system kurków, zasów, zaworów oraz urządzeń do zdalnego sterowania. System większości miast ma pierścieniowy układ gazociągu, pozwala to na zasilanie z dwu stron. Układ ten zwiększa pewność zasilania, a jedno­ cześnie nie powoduje przerw w dopływie gazu na całym odcinku gazocią gu w razie potrzeby zamknięcia przepływu na jednym z końców. Gaz w większości przypadków nie jest nasycany substancjami wonnymi tak jak w innych krajach. Część gazociągów jest wyposażona w armaturę zdalnego sterowania, która pozwala na automatyczne wyłączenie przepływu gazu z chwilą powstania awarii gazociągu.

Oprócz tego stosowane są na gazociągach systemy telemetryczne i tele­mechaniczne umożliwiające zdalne sterowanie przepływem gazu w gazo­ciągach wysokiego ciśnienia.

Zagrożenia powodowane przez uszkodzone linie gazowe

Budynki zasilane są przeważnie gazem ziemnym. Przewody gazowe są stalowe, izolowane bitumiczne lub tworzywem sztucznym, starsze przewody gazowe są jeszcze żeliwne.

Urządzenia zamykające znajdują się na wejściu i często na wyj­ściu ze stacji pomiarowych lub regulacyjnych, częściowo także na sieci, jako zasuwy na magistrali i na większych odgałęzieniach za­silających obiekt.

Zawory te powinny być obsługiwane tylko przez personel do­stawcy gazu albo na jego polecenie.

Zamknięcie gazu grozi zassaniem powietrza do przewodów i wytworzeniem tam mieszaniny wybuchowej.

W budynkach, bezpośrednio przy wejściu przewodów doprowa­dzających w mur budynku, znajduje się zawór zamykający i - jako następne urządzenie odcinające - zawór główny Oba należy nie­zwłocznie zamknąć w razie zagrożenia (np. zapach gazu, pożar gazu, pożar domu). Tę czynność powinien umieć wykonać każdy ratownik.

Usytuowanie głównego zaworu odcinającego i głów­nego kurka zamykającego w instalacji zaopatrzenio­wej gazu.

Odpowiedzialnym za całą instalację gazową w domu włącznie z odbiornikami gazu, za wyjątkiem licznika i urządzeń regulacyj­nych, jest właściciel budynku; naprawy mogą być wykonywane tylko przez autoryzowane zakłady

Uwaga: wydobywający się gaz z uszkodzonych przewodów pod­ziemnych przez szczeliny w ziemi, może być pozbawiony częścio­wo typowego zapachu.

Przedsięwzięcia przy wydobywaniu się gazu na zewnątrz: - Zabezpieczyć obszar zagrożony np. zamknąć dostęp.

- Usunąć źródła zapłonu!

- Wyłączyć silniki maszyn i pojazdów

Zabronione jest palenie tytoniu, używanie otwartego światła i ognia (np. pochodni, silnych lamp oświetleniowych, pił do cię­cia metali i aparatów do spawania)! `

- Przy przesuwaniu się strefy wybuchowej najpierw przy po­mocy ręcznego sprzętu pomiarowego i sygnalizacyjnego np. "Exwarn" określić jej granice, następnie zastosować dla lokalizacji miejsca wy­pływu gazu pompkę do wykrywania gazu,

- Niezwłocznie zawiadomić dostawcę gazu.

- Sprzęt ochrony oddechowej nie jest niezbędny

Przedsięwzięcia w przypadku wydobywania się gazu w budyn­ku:

- Zamknąć wszystkie zawory gazowe i zawór główny! Natychmiast otworzyć okna i drzwi, zadbać o przeciąg i prze­wietrzanie!

- Przy silnym wypływie gazu opróżnić budynek z ludzi zagro­żonych.

- Wyłączyć 'wszelkiego rodzaju źródła iskier, np. nie stosować ognia otwartego, nie palić, płomień zgasić, nie włączać żadne­go oświetlenia, dzwonków do drzwi ani latarek kieszonkowych ani nie wyjmować elektrycznych wtyczek.

- Niezwłocznie zawiadomić dostawcę gazu!

- Oddzielić obszar zagrożony (zamknąć wstęp), - Stosować sprzęt ochrony oddechowej.

Ponowne włączenie instalacji może nastąpić po wykonaniu pró­by szczelności przez uprawnionego specjalistę.

Wydobywający się płonący gaz nie powinien być natychmiast gaszony, o ile płomień nie powoduje bezpośredniego zagrożenia dla życia ludzi.

W domach zaopatrywanych gazem płynnym, gaz znajduje się w pojemnikach w stanie ciekłym (zbiorniki, butle) wyposażonych w urządzenia zamykające. Występuje przeważnie albo butan albo propan. Obydwa gazy są prawie nietoksyczne, jednak wybuchowe i w przeciwieństwie do gazu ziemnego cięższe od powietrza. Stąd wynika podwyższone zagrożenie uduszeniem!

Przedsięwzięcia w przypadku wypływu gazu ciekłego: - stosować aparaty oddechowe niezależne,

- nie stosować żadnych przyrządów iskrzących, np., żadnego ognia otwartego, nie palić, płomień wygasić, nie używać elek­trycznych wyłączników, nie wyjmować wtyczek elektrycznych lub nie wykręcać zabezpieczeń.

- zamknąć zawory butli, miejsca wycieku uszczelnić a butle wystawić na zewnątrz budynku wystawić.

- w przypadku silnego wypływu gazu usunąć z budynku zagro­żonych ludzi,

- zamknąć obszar zagrożony

- niezwłocznie zawiadomić dostawcę gazu

Przykłady uszkodzeń budynków spowodowanych wybuchem gazów.

Budynek uszkodzony

Budynek jest uszkodzony, jeśli poszczególne elementy budyn­ku są uszkodzone lub zniszczone natomiast zewnętrzna forma budynku pozostaje nie zmieniona. Nie jest przy tym ważne czy budynek może być przywrócony do pierwotnego użytkowania czy też będzie musiał być rozebrany.

Budynek uszkodzony.

Budynek częściowo zniszczony

Budynek traktuje się jako częściowo zniszczony, jeśli jego nie­które elementy zostały uszkodzone lub zniszczone tak, że części budynku są zawalone a pozostałe części pozostają nie zniszczone lub tylko uszkodzone.

Budynek częściowo zniszczony

Budynek całkowicie zniszczony

W przypadku całkowitego zniszczenia budynku, z budynku pozostaje tylko sterta gruzu. Jej kształt zależy od rodzaju konstruk­cji i rodzaju materiałów zastosowanych do wykonania budynku.

Całkowicie zniszczony budynek.

Typy awarii i wynikające z nich problemy ratownicze.

Często, typy awarii poznawane są dokładnie dopiero w trakcie przebiegu akcji.

Odpowiedzialny dowódca musi zatroszczyć się w porę o rozpo­znanie, aby móc podjąć właściwe decyzje. Rozpoznanie form awa­rii wymaga systematycznej pracy na zwałowisku gruzów i jest ważną podstawą skuteczności akcj,

Ratowanie z zablokowanych pomieszczeń (prze­strzeni)

Opis sytuacji:

Tylko pomieszczenia zablokowane są pomieszczeniami które w istocie pozostają nieuszkodzone, dojścia do nich są jednak niedo­stępne. Ten element awarii, może wystąpić na każdym piętrze uszkodzonego budynku.

W szczególności pomieszczenia ochronne są tak pomyślane przy projektowaniu by dzięki zastosowanym rozwiązaniom budowlanym pozostały nie uszkodzone. Tylko dojścia mogą być zatarasowane gruzem. Także w tych, tylko zablokowanych pomieszczeniach mogą przebywać osoby potrzebujące pilnej pomocy.

Podstawowe zasady działań ratowniczych:

- zapewnić szybki dopływ świeżego powietrza,

- odciąć lub uszczelnić uszkodzone instalacje ,które przechodzą do pomieszczenia,

- podjąć kontakt z osobami uwięzionymi, - odblokować dojścia,

- w zależności od sytuacji zaplanować i wykonać otwory w ścia­nach i stropach,

• zabezpieczyć uwięzionym lekarstwa, materiały opatrunkowe, światło i wyżywienie.

Ratowanie ludzi z przestrzeni uszkodzonych

Opis sytuacji:

Sytuacja taka powstaje, gdy w wyniku zaistniałej awarii stropy lub ściany ulegają uszkodzeniu. W pomieszczeniu znajduje się gruz wypełniając je częściowo lub całkowicie.

Uszkodzone pomieszczenie.

Pomieszczenie, przestrzeń, jest uszkodzone także wtedy, jeśli strop jednostronnie na skutek zniszczenia podpory opadł do wnę­trza i przestrzeń jest przepołowiona.

Podstawowe zasady prowadzenia działań ratowniczych:

- dotrzeć do pomieszczeń uszkodzonych możliwie poprzez nie­uszkodzone dojścia,

- posuwać się naprzód przez gruzy, unikając w miarę możliwo­ści linii zawału, itd.

- wejście poprzez uszkodzone ściany lub stropy w strefie mniej­szych zniszczeń może być efekty ważniejsze niż przez gruzy lub linię zawału.

Te zasady ważne są także w odniesieniu do odtransportowywa­nia osób znalezionych.

Ratowanie z pomieszczeń wypełnionych

Opis sytuacji:

Pomieszczenia są wypełnione gruzem szczególnie wtedy gdy strop nie jest w stanie wytrzymać dodatkowego obciążenia gru­zem. Materiał wypełniający może składać się z:

- mało wymiarowych kawałków gruzu (np. części muru),

- kawałków gruzu o dużej powierzchni (np. ze stropów, ścian betonowych) tworzących warstwy, wody.

Wypełnienia te mogą występować jako kombinowane, wymie­szane z przedmiotami stanowiącymi wyposażenie. Zapadnięte po­mieszczenia występują najczęściej na dolnych kondygnacjach.

Zagruzowana przestrzeń.

Podstawowe zasady działań ratowniczych:

- starannie określić lokalizację zagruzowanych,

- w miarę możliwości nie obciążać gruzu ani go nie przemiesz­czać,

- dobrym rozwiązaniem może okazać się dotarcie z pomocą przez powstałe otwory w ścianach,

- wykorzystać istniejące przestrzenie podczas przedostawania się przez gruzy,

- w przypadku zagruzowań o dużej powierzchni pokonywać je w kierunku podłużnym.

Ratowanie z gruzowisk

Ratowanie spod płyt

Opis sytuacji:

Jako płyty (powierzchnie ścinające) określa się elementy gruzu o dużej powierzchni, których mniej lub więcej spotyka się w całko­-

wicie zniszczonych budynkach. Mogą powstać ze stropów żelbeto­wych lub drewnianych belkowych, rzadziej z części ścian.

Zagruzowani znajdują się przeważnie u podnóża płyty

Płyta.

Podstawowe zasady prowadzenia działań ratowniczych:

w miarę możliwości nie ruszać płyty ani nie obciążać jej do­datkowo,

- zabezpieczyć płytę np. przez podparcie, o ile jest to niezbędne dla ratowania zagruzowanego,

- płytę można przemieścić (zmienić jej położenie), tylko wtedy gdy nie spowoduje to dalszych uszkodzeń.

Ratowanie ze szczelin

Charakterystyka

Typ awarii budowlanej zwany "szczeliną" powstaje wtedy gdy

wiele elementów o dużej powierzchni (wielkopłaszczyznowych) zalega w położeniach od poziomego do pionowego. Pomiędzy po­szczególnymi elementami o dużych płaszczyznach mogą znajdować się gruz i sprzęt wyposażenia obiektu. W przypadku pochylonych szczelin zagruzowani znajdują się najczęściej u podnóża płyty:

Płytowy rodzaj zagruzowania.

Zasady prowadzenia działań ratowniczych:

- wchodzić (wkraczać) możliwie równolegle do szczeliny,

- jeśli elementy o dużej powierzchni (tworzące szczeliny) muszą być poruszone, to musi to być wykonane z najwyższą ostroż­nością gdyż przesunięcie płyty może zmienić istotnie rozkład obciążeń,

- gruz i wyposażenie usuwać tylko wtedy, gdy jest to niezbędne r dla ratowania zasypanych.

Ratowanie zagruzowanych na obrzeżach (na kra wędzi zagruzowania)

Charakterystyka:

Jako zagruzowanie na obrzeżach traktuje się gruz znajdująca się poza obrysem ścian zewnętrznych budynku Gruz ten może być tak daleko odrzucony od budynku, że może nie mieć bezpośredniego połączenia z budynkiem.

Gruz taki może zawierać elementy wyposażenia budynku, które zostały wyrzucone z niego lub zostały odrzucone na zewnątrz budynku razem z gruzem.

Zagruzowanie zewnętrzne.

Podstawowe zasady prowadzenia działań ratowniczych: sprawdzić czy pod gruzem nie ma ludzi zasypanych i wtedy dopiero można po tym gruzie chodzić,

- w zależności od sytuacji wykonać przerwę lub tunel ratowniczy, - niekiedy jest konieczne usunięcie gruzu zewnętrznego by od­słonić dostęp do studzienek kanalizacyjnych, piwnic, zasuw odcinających. Usuwanie pozostałego gruzu realizować można dopiero po zakończeniu ratowania zagruzowanych i w takim tylko zakresie na ile jest to konieczne dla dojazdu pojazdów ratowniczych (uczestniczących w akcji).

---