Анотація до роботи:

Азаров С.І. Методологія аналізу техногенно небезпечних об‘єктів і територій для управління їх екологічною безпекою. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 21.06.01 – екологічна безпека. Національний авіаційний університет МОН України, м. Київ, 2005.

Дисертація присвячена вирішенню проблеми захисту життєво важливих інтересів особистості і суспільства а також забезпеченню безпеки об’єктів і територій підвищеної екологічної небезпеки. У рамках даного дослідження проведено аналіз причин займань, пожеж, вибухів і нещасних випадків під час аварій у вугільних шахтах, на атомних станціях, об’єкті “Укриття” і територіях, забруднених радіонуклідами Чорнобильського походження.

Здійснено ідентифікацію уражуючих факторів аварії і визначено граничні значення теплового випромінювання, температур, ударної хвилі, масову долю канцерогенних елементів та ізотопів у процесі аварії. Виявлено і детально досліджено механізм утворення та розповсюдження продуктів аварії у повітрі робочої зони та навколишньому середовищі і виявлено зони ураження, небезпечні умови праці під час ліквідації аварій і аварійну обстановку в населених місцях.

Обґрунтовано з санітарно-гігієнічних позицій набір параметрів уражуючих факторів аварії для розрахунку токсодоз та доз внутрішнього опромінення від інгаляційного надходження радіоактивних продуктів згорання в умовах реальних пожеж та проведено оцінку радіаційної обстановки і радіологічних наслідків від аварії на радіаційно-небезпечних об’єктах і територіях.

Розроблені алгоритми і реалізовано пакети програм для моделювання аварійних процесів під час екзогенної підземної пожежі та аварійного вибуху, при займанні у центральному залі атомної станції та у приміщеннях об’єкту “Укриття”, а також під час пожеж у лісах, забруднених радіоактивними речовинами.

1. Вперше запропонована і теоретично обґрунтована методологія аналізу техногенно небезпечних об‘єктів і територій для управління їх екологічною безпекою, яка включає в себе: раннє розпізнавання прикмет передаварійних ситуацій, моделювання умов забезпечення безпеки, визначення динаміки виникнення і прогнозування розвитку передаварійних ситуацій, запобігання причинам розвитку аварійних процесів на ранніх стадіях їх виникнення, реагування на надзвичайні ситуації.

2. Методологія аналізу техногенно небезпечних об‘єктів і територій для управління їх екологічною безпекою апробована на прикладах апостеріорного вивчення радіоактивно небезпечних, вибухо- і пожежонебезпечних об‘єктів і територій . Ефективність і адекватність запропонованої методології підтверджена шляхом всебічного аналізу аварій, пов‘язаних з експлуатацією вугільних шахт , АЕС (включаючи об‘єкт "Укриття", ЧАЕС) і радіаційно забруднених лісів.

3. Теоретично обґрунтовані і реалізовані у приладовому виконанні нові конструкції високо чуттєвих датчиків для раннього розпізнавання прикмет передаварійних ситуацій на радіаційно-небезпечних об‘єктах. Розроблені фізичні основи побудування різних типів датчиків щільності теплового потоку, вимірювання температур і дози іонізуючого випромінювання (Патент UA 3676, А.С. 1024752, 1671019, 1748521, 1758452, 1790289, 1820160, 1820735, 1823656, 1829702). Показано, що створені датчики за своїми метрологічними, конструкційними та експлуатаційними властивостями задовольняють нормативним вимогам до приладів з технічної безпеки.

4. Розроблені і реалізовані алгоритми і прикладні програми для моделювання умов забезпечення безпеки у реальному масштабі часу. Визначена динаміка виникнення і розвитку передаварійних ситуацій, виконано прогнозування їх наслідків на прикладах чисельних розрахунків ймовірностей виникнення і розвитку підземної пожежі, аварійного вибуху повітряно-метанової суміші та вугільного пилу, а також викиду і міграції в атмосферу радіоактивних речовин. Достовірність результатів моделювання підтверджена шляхом порівняння з фактичними даними, отриманими з аналізу аварій, що відбулися.

5. Сформульовані концептуальні основи спеціалізованих систем контролю і ранньої діагностики стану техногенно-небезпечних об‘єктів і територій для управління їх екологічною безпекою. Розроблені і впроваджені системи управління пожежною безпекою енергоблоку типу ВВЕР-100, контролю вибухо-, пожежонебезпечних ситуацій у приміщеннях об‘єкту "Укриття" і дистанційного моніторингу пожежонебезпечних ситуацій в лісах, забруднених радіонуклідами.

6. Виконана класифікація і проведено ранжування небезпечних і шкідливих факторів техногенних аварій. Розроблена методика урахування їх ізольованого, поєднаного і комбінованого впливу на організм людини з оцінкою ризику ураження. Проведено аналіз існуючих способів, засобів вимірювання і аналізу проб токсичних і радіаційно небезпечних речовин для дослідження вражаючих факторів аварії у вугільній шахті і на радіаційно небезпечних об‘єктах і територіях. Розроблені фізичні принципи вимірювання вражаючих факторів аварії.

7. На основі результатів моделювання наслідків пожеж по об‘єкту "Укриття" і лісових пожеж в Зоні відчуження виконано прогноз радіоекологічної обстановки для населення і оточуючого середовища. Розраховані індивідуальні і колективні токсодози та дози опромінення, а також проведено оцінку ефективності контрзаходів, спрямованих на зниження впливу на здоров‘я і ризику віддалених наслідків. Показано, що при відсутності адекватних контрзаходів відповідні радіаційні ризики перебільшують допустимі в Україні.

8. Сформульовані вимоги і створені технічні основи розробки спеціальних систем забезпечення безпеки і засобів захисту, а також датчиків контролю параметрів вражаючих факторів аварії. Створені конструкції сучасних високочутливих і надійних пожежних оповіщувачів полум‘я, зміни температури і концентрації вибухо-, пожежонебезпечних і токсичних газів для протипожежного захисту приміщень з підвищеною радіоактивністю.

9. Розроблені способи проведення радіаційно термічних випробувань чутливих і конструктивних елементів датчиків (сегнетокераміка, оптоволокна, терморезистори з плівки, термопарні і оптичні кабелі, герметики), композиційних полімерних матеріалів і створені лабораторні стенди для їх реалізації, експериментально визначені кількісні зміни основних електрофізичних, механічних і пожежотехнічних параметрів випробуваних зразків в залежності від рівня температур і дози опромінення з наступною оцінкою радіаційної і теплової стійкості.

10. Запропоновано і обґрунтовано полімерний композиційний матеріал, де в якості матриці використано поліуретан, а наповнювачі – шлаки та відходи металургійного виробництва (позитивне рішення на видачу патенту України від 10.06.1999 по заявці № 99063594). Приведені результати радіаційно-фізичних і теплових випробувань створеного еластичного плівкового матеріалу і технології його виготовлення. Експериментально доведено, що розроблений матеріал зберігає свої захисні та експлуатаційні параметри при дії високих температур (до 470 К), дози опромінення (до 10⁴ Гр) і агресивних середовищ. Рекомендовано виготовляти з даного матеріалу аварійні костюми для локалізації і ліквідації аварій на об‘єктах та територіях підвищеної екологічної небезпеки.

11. Показано, що використання запропонованої методології дозволяє запобігати причинам розвитку аварійних процесів на ранніх стадіях їх виникнення.

Публікації автора:

I. Публікації у провідних наукових фахових виданнях затверджених ВАК України

1. Азаров С.И. Анализ риска при пожаре в угольной шахте // Уголь Украины. – 2001. – № 2-3. – С. 43-45.

2. Азаров С.И. Оценка поражающих факторов при аварийном взрыве в шахте // Уголь Украины. – 2001. – № 6. – С. 31-33.

3. Азаров С.И. Оценка страховой ставки при аварии в угольной шахте // Уголь Украины. – 2001. – № 10. – С. 46-47.

4. Азаров С.И. Оценка влияния выбросов продуктов сгорания от ТЭС на население // Энергетика и электрификация. – 2000. – № 10. – С. 52-53.

5. Азаров С.И. Оценка влияния выброса вредных примесей на окружающую среду при производстве электроэнергии сжиганием угля // Экотехнологии и ресурсосбережения. – 2001. – № 3. – С. 53-55.

6. Азаров С.И. Оценка предрасположенности ландшафтов Чернобыльской зоны к пожарам // Проблеми Чорнобильської зони відчуження. – Київ; Наукова думка. – 1996. – №3. – С. 204-208.

7. Азаров С.И. Радиоэкологические последствия лесных пожаров в Украине // Гигиена населенных мест. Зб. наук. пр. – Київ. - 2000. – Вип. 37. – С. 341-344.

8. Азаров С.И. Оценка опасности сочетанного действия техногенных факторов при авариях // Гігієна праці. Зб. наук. пр. – Київ. - 2000. – Вип. 31. – С. 110-114.

9. Азаров С.И. Методический подход к вероятностному анализу редких событий аварий и пожаров турбогенераторов на электростанциях // Энергетика и электрификация. – 2000. – № 11. – С. 27-28.

10. Азаров С.І. Розробка методик для визначення властивостей зразків спецматеріалів // Проблеми охорони праці в Україні. Зб. наук. пр. – Київ. – 2000 – Вип. 3. – С. 59-63.

11. Азаров С.И. Анализ опасных и вредных факторов при пожаре на разрушенном IV энергоблоке ЧАЭС // Ядерная и радиационная безопасность. – 2001. – Т. 4, Вып. 4. – С. 58-63.

12. Азаров С.И. Оценка частоты травматизма среди пожарных атомных станций Украины //Гігієна праці. Зб. наук. пр. – Київ. – 2001. – Вип. 32. – С. 119-122.

13. Азаров С.И. Использование факторного метода для выбора чувствительного элемента калориметра // Промышленная теплотехника. – 1989. – Т. 11, № 4. – С. 83-85.

14. Азаров С.И., Сорокин Г.А. Перспективы применения наземных систем контроля пожароопасности в Зоне отчуждения ЧАЭС // Екологія і ресурси: Зб. наук. праць інституту проблем національної безпеки. – Київ.: ТПНВ, 2004.- №9. – С. 33-43 (здобувачем розроблено концепцію роботи, узагальнення результатів, підготовка матеріалів до публікації).

15. Аналіз пожежної безпеки дослідницького реактора ВВР-М / С.І. Азаров, О.В. Бабич, Л.М. Віленська, О.І. Малько // Зб. наук. пр. Інституту ядерних досліджень НАН України. – Київ. - 2001. – № 1(3). – С. 127-136 (здобувачем розроблена концепція роботи, планування та участь в експериментальних дослідженнях, узагальнення результатів, підготовка матеріалів до публікації, участь в оформленні результатів).

16. Азаров С.І., Бабич О.В. Оцінка травматизму серед пожежників при гасінні пожеж на атомних електростанціях // Вісник НТУУ “КПІ”. Сер.: “Гірництво”. Зб. наук. пр. – Київ. – 2000. – Вип. 3. – С. 133-137 (здобувачу належить ідея роботи, моделювання на ПЕОМ, узагальнення результатів, підготовка матеріалів до публікації).

17. Бабич. Е.В., Азаров С.И. Определение радиационного газовыделения из полимерных материалов, находящихся в объекте “Укрытие” // Зб. наук. пр. Інституту ядерних досліджень НАН України. – Київ. – 2001. – № 2(4). – С. 101-106 (здобувачем розроблено концепцію роботи, планування та участь у експериментальних дослідженнях, узагальнення результатів, підготовка матеріалів до публікації, участь в оформленні результатів).

18. Азаров С.І., Бабич О.В. Розроблення критеріїв вибору матеріалів для спецодягу, який захищає від теплового випромінювання і підвищених температур // Вісник НТУУ “КПІ”. Сер.: “Гірництво”. Зб. наук. пр. – Київ. – 2000. – Вип. 4. – С. 108-112 (здобувачу належать ідея роботи, планування експериментальних досліджень, узагальнення результатів, підготовка матеріалів до публікації).

19. Азаров С.И., Бабич Е.В. Разработка материала для защиты от рентгеновского излучения // Зб. наук. пр. Інституту ядерних досліджень НАН України. – Київ. – 2001. – № 3(5). – С. 88-91 (здобувачем проведено розробку схеми установки, планування параметрів установки, планування експериментальних досліджень, узагальнення результатів, підготовка матеріалів до публікації).

20. Азаров С.И., Виленский В.А. Материалы и средства индивидуальной защиты от рентгеновского излучения // Український журнал медичної техніки і технології. – 2001. – № 1. – С. 18-21 (здобувачу належить планування та участь у експериментальних дослідженнях, узагальнення результатів).

21. Азаров С.И., Сорокин Г.А. Сравнительный анализ аварий и травматизма на шахтах Украины и России// Уголь Украины – 2004. - №1. – С. 20-30 (здобувачем здійснено керівництво та участь у експериментальних дослідженнях, узагальненнях результатів).

22. Азаров С.И., Сорокин Г.А. Моделирование параметров аварийного взрыва метана в шахте // Уголь Украины. – 2004. - №6. – С.44-46 (здобувачу належить літературний огляд, узагальнення отриманих результатів, підготовка матеріалів до публікації, участь в оформленні результатів).

23. Азаров С.И., Святун О.В. Анализ несчастных случаев на угольных шахтах Украины // Гігієна праці. Зб. наук. пр. – Київ – 2003 – вип. 34, т.2. – С. 831-838 (здобувачу належить теоретична концепція роботи, планування та керівництво експериментальними дослідженями, узагальнення результатів, підготовка матеріалів до публікації).

24. Азаров С.И., Святун О.В. Радиологические риски при лесных пожарах на территориях загрязненных радионуклидами // Екологія і ресурси. – 2003. - №8. – С.40-44 (здобувачем проведено літературний огляд, планування та участь у експериментальних дослідженнях, узагальнення результатів, підготовка матеріалів до публікації, участь в оформленні результатів).

25. Азаров С.І., Бабич О.В. Оцінка травматизму серед пожежників при гасінні пожеж на атомних електростанціях // Вісник НТУУ “КПІ”. Сер.: “Гірництво”. Зб. наук. пр. – Київ. – 2000. – Вип. 3. – С. 133-137 (здобувачем розроблено ідею роботи, керівництво та участь в дослідженнях, узагальнення результатів).

II. Статті у наукових журналах і збірниках

26. Азаров С.И. Загрязнение атмосферы ¹³⁷Cs при лесных пожарах в Чернобыльской зоне // Радиационная биология. Радиоэкология. – 1996. – Т. 36, Вып. 4. – С. 474-483.

Азаров С.И. Методика расчета переноса радионуклидов в результате пожаров в Чернобыльской зоне // Радиационная биология. Радиоэкология. – 1998. – Т. 38, Вып. 1,
С. 102-109.

27. Азаров С.И. Анализ поражающих факторов при пожарах в объекте “Укрытие” // Атомная энергия. – 2001. – Т. 90, Вып. 4. – С. 296-304.

28. Азаров С.И. Методика анализа радиационного риска при тушении пожара на территориях загрязненных радионуклидами // Пожаровзрывобезопасность. – 2001. – Т. 10, № 1. – С. 40-43.

29. Азаров С.И. Теплофизическая модель калориметра // Nauchnay apparatura. – 1991. – V. 6, № 2, – P. 89-97.

30. Азаров С.И., Токаревский В.В. Оценка радиационной обстановки при пожаре на объекте “Укрытие” // Атомная энергия. – 1997. – Т. 82, Вып. 3. – С. 235-237 (здобувачем запропонована ідея роботи, планування та участь у експериментальних дослідженнях, узагальнення результатів, підготовка матеріалів до публікації, участь в оформленні результатів).

31. Азаров С.И., Токаревский В.В. Прогноз радиационной обстановки при пожаре на объекте “Укрытие” // Весці нац. акад. навук Беларусі. Сер.: “Фізіко-тэхнічных навук”. – 1999. – № 1. – C. 137-141 (здобувачем розроблено методику досліджень, проведено аналіз та узагальнення отриманих даних, підготовлені висновкі).

IIІ. Авторські свідотцтва і патенти

32. Датчик для измерения профиля пучка заряженных частиц: А.С. 1823655 СССР, МКИ G01T 1/29 / С.И. Азаров (СССР) – № 4845342/25; Заявлено 02.07.90; Опубл. 12.10.92. – 6 с.

33. Калориметрический детектор: А.С. 1671019 СССР, МКИ G01T 1/12 / С.И. Азаров (СССР) – № 4148698/25; Заявлено 16.10.89; Опубл. 15.04.91. – 4 с.

34. Способ определения теплопроводности облученного материала: А.С. 1790289 СССР, МКИ G01N 25/18 / С.И. Азаров (СССР) – № 4871464/25; Заявлено 10.07.90; Опубл. 22.09.92. – 5 с.

35. Способ определения энерговыделения ядерного реактора: А.С. 1820160 СССР, МКИ G21C 17/00 / С.И. Азаров (СССР) – № 4765439/25; Заявлено 06.12.89; Опубл. 12.11.92. – 7 с.

36. Способ определения энерговыделения ядерного реактора: А.С. 1829702 СССР, МКИ G21C 17/00 / С.И. Азаров (СССР) – № 4776521/25; Заявлено 03.10.90; Опубл. 13.11.92. – 5 с.

37. Способ определения утечек тепла по проводам калориметра: А.С. 1758452 СССР, МКИ G01K 17/00 / С.И. Азаров, И.А. Дурицкий (СССР) – № 4841334/10; Заявлено 15.05.90; Опубл. 30.08.92; Бюл. № 32. – 4 с (Здобувач запропонував ідею винаходу).

38. Способ определения интенсивности и размеров пучка: А.С. 1823656 СССР, МКИ G01T 1/29 / С.И. Азаров, В.В. Токаревский (СССР) – № 4845677/25; Заявлено 02.07.90; Опубл. 12.10.92. 6 с (здобувачу належить ідея способу, керівництво та участь в експериментальних дослідженнях, оформлення результатів досліджень).

39. Спосіб визначення параметрів іонізуючого випромінювання оптоволоконним дозиметром: Патент UA3676 Україна МКІ С1 G01Е 1/06 / С.І. Азаров, В.В. Токаревский – Опубл. 27.12.94, Бюл. № 6-1 (здобувачем запропоновано ідею способу, керівництво та участь в експериментальних дослідженнях, оформлення результатів досліджень).

40. Способ регистрации гамма- нейтронного излучения: А.С. 1748521 СССР, МКИ G01T 1/02 / С.И. Азаров, В.В. Токаревский (СССР) – № 4836657/25; Заявлено 07.05.90; Опубл. 15.03.92. – 4 с (здобувачем запропонована ідея способу, керівництво та участь в експериментальних дослідженнях, оформлення результатів досліджень).

41. Способ дистанционного контроля радиационной дозы оптоволокном: А.С. 1820735 СССР, МКИ G01T 1/02 / С.И. Азаров, В.В. Токаревский (СССР), – № 4860254/25; Заявлено 04.06.90; Опубл. 12.10.92. – 4 с (здобувачу належить ідея способу, керівництво та участь в випробуванні експериментального зразка, оформлення результатів досліджень).