Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ
«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ»
МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ
Навчальний матеріал та завдання до самостійної
роботи студентів з дисципліни
«ЦИВІЛЬНИЙ ЗАХИСТ»
Практичне заняття №3 по темі 3:
Прогнозування та оцінювання хімічної обстановки
підчас аварії на хімічно небезпечних об’єктах і
транспорті
КИЇВ
НТУУ «КПІ»
2012
Методичні вказівки до виконання практичних занять по розділу 4.3
з дисципліни
«Цивільний захист»
Для студентів усіх спеціальностей за освітньо-кваліфікаційними рівнями «Спеціаліст» та «Магістр» НТУУ «КПІ»
Гриф надано Методичною радою НТУУ «КПІ»
(протокол № ____від____________2012 р.)
Навчальне видання
Методичні вказівки до виконання практичних занять по розділу 4.3
з дисципліни
«Цивільний захист»
Для студентів усіх спеціальностей за освітньо-кваліфікаційними рівнями «Спеціаліст» та «Магістр» НТУУ «КПІ»
Укладач:
Міхеєв Юрій Васильович, канд. війск. наук, доц.
Відповідальні:
Редактор: О.І. Полукаров, канд. техн. наук, доц.
Рецензент: Є.А. Якорнов, док. техн. наук, проф.
За редакцією укладача
Надруковано з оригінал-макета замовника
Терміни і скорочення в тексті
ХНО − хімічно небезпечний об’єкт;
НХР − небезпечна хімічна речовина;
ПЗХЗ − прогнозована зона хімічного забруднення (зараження);
МХЗ − зона можливого хімічного забруднення (зараження);
ОГ − об’єкт господарювання;
ОГД − об’єкт господарської діяльності;
АТО − адміністративно – територіальна одиниця;
СВСП − ступінь вертикальної стійкості повітря;
Місцевість закрита − наявність лісового масиву, міської (сільської) забудови;
Місцевість відкрита − відсутні будь – які перешкоди для розповсюдження хмари зараженого повітря НХР в приземному шарі (до висоти 10м);
Обвалована ємність − навколо ємності земляний вал або інше, що не дає розтікатися рідині при руйнуванні ємності;
Хімічна обстановка (ХО) − зараження атмосфери і місцевостей небезпечними хімічними речовинами при промислових аваріях або застосуванні хімічної зброї, що потребує певних мір захисту людей і довкілля. Вона характеризується масштабами (розмірами зон) і ступенем зараження (концентраціями НХР);
Аварія з НХР − подія техногенного характеру, що сталася на ХНО внаслідок виробничих чи конструктивних причин або зовнішніх впливів, що призвели до пошкодження технічного обладнання, споруд з виливом (викидом) НХР в атмосферу і реально загрожує життю і здоров’ю людей;
Прогнозування ХО − отримання ймовірної інформації про хімічну обстановку, що може скластися на території регіону, об’єктах господарювання на основі прогнозу (передбачення) наслідків хімічного зараження у відповідних умовах;
Оцінка ХО − розв’язання задач і формування висновків з аналізу наслідків і ступеня впливу хімічного забруднення на життєдіяльність людей регіону, об’єктів господарювання та визначення заходів щодо їх захисту.
Метою виконання завдання є засвоєння методики і набуття навичок з прогнозування і оцінки хімічної обстановки, що може скластися на об’єкті господарської діяльності, населеному пункті в разі аварії на хімічно небезпечному об’єкті або транспорті, а також визначення необхідних заходів щодо захисту людей і підвищення стійкості роботи в умовах надзвичайної ситуації.
Завдання виконується студентами за вихідними даними указаного викладачем варіанту.
Звіт виконаної роботи повинен мати такі пункти:
а) вступ : можливі наслідки аварій на хімічно небезпечному об’єкті, мета і зміст прогнозування і оцінки хімічної обстановки;
б) розрахункова частина: вихідні дані: визначення параметрів прогнозованої зони хімічного зараження (забруднення) – глибини, ширини, площі: визначення часу підходу зараженого повітря до заданого об’єкта (населеного пункту), тривалості дії уражаючого фактору, можливих втрат, підсумкова таблиця, загальні висновки і пропозиції щодо захисту людей і виробництва в умовах хімічного зараження;
Провести прогнозування хімічної обстановки, що може скластися в наслідок викиду (розливу) НХР на хімічно небезпечному об’єкті, оцінити можливі наслідки і визначити заходи щодо захисту виробничого персоналу об’єкта, що може опинитися в зоні хімічного зараження.
Вихідні дані для розрахунків наведені нижче в таблиці.
Визначити:
Глибину прогнозованої зони хімічного зараження ГПЗХЗ, км.
Ширину прогнозованої зони хімічного зараження ШПЗХЗ, км.
Площу прогнозованої зони хімічного зараження SПЗХЗ, км.
Час підходу хмари зараженого повітря до заданого об’єкта tпідх, хв.
Час вражаючої дії НХР tур, год.
Можливі втрати людей внаслідок дії НХР, %:
а) серед тих, хто знаходиться на відкритій місцевості;
б) серед тих, хто знаходиться в будівлях і найпростіших укриттях.
Зробити висновки:
Вихідні дані для прогнозування і оцінки хімічної обстановки при аварії на ХНО
|
№ варіантів |
Тип НХР |
Кількість НХР, т |
Вид сховища |
Висота обваловування Н, м |
Характер місцевості, L (км) – довжина забудови |
|
1 |
Хлор |
5 |
Не обвал |
- |
Відкр. |
|
2 |
Аміак |
50 |
Обваловані |
1 |
Відкр. |
|
3 |
Хлор |
50 |
Обваловані |
1 |
Відкр. |
|
4 |
Аміак |
10 |
Не обвал |
- |
Відкр. |
|
5 |
Хлор |
25 |
Не обвал |
- |
Закр. місто L = 9 |
|
6 |
Аміак |
250 |
Обваловані |
1 |
Відкр. |
|
7 |
Хлор |
150 |
Обваловані |
2 |
Закр. місто L = 2,5 |
|
8 |
Аміак |
50 |
Не обвал |
- |
Закр. місто L = 1 |
|
9 |
Хлор |
100 |
Не обвал |
- |
Відкр. |
|
10 |
Аміак |
200 |
Обваловані |
3 |
Закр. місто L = 0,8 |
|
11 |
Хлор |
50 |
Обваловані |
1 |
Відкр. |
|
12 |
Аміак |
100 |
Не обвал |
- |
Відкр. |
|
13 |
Хлор |
25 |
Не обвал |
- |
Відкр. |
|
14 |
Аміак |
50 |
Обваловані |
1 |
Відкр. |
|
15 |
Хлор |
100 |
Не обвал |
- |
Закр. місто L = 10 |
|
16 |
Хлор |
50 |
Обваловані |
1 |
Відкр. |
|
17 |
Аміак |
150 |
Обваловані |
1,5 |
Відкр. |
|
18 |
Хлор |
100 |
Не обвал |
- |
Відкр. |
|
19 |
Аміак |
200 |
Обваловані |
2,5 |
Відкр. |
|
20 |
Аміак |
50 |
Обваловані |
1 |
Відкр. |
|
21 |
Хлор |
25 |
Обваловані |
1 |
Відкр. |
|
22 |
Хлор |
50 |
Не обвал |
- |
Закр. місто L = 4 |
|
23 |
Аміак |
50 |
Обваловані |
1,5 |
Відкр. |
|
24 |
Хлор |
200 |
Обваловані |
2,5 |
Відкр. |
|
25 |
Аміак |
100 |
Не обвал |
- |
Закр. місто L = 1 |
|
26 |
Хлор |
30 |
Не обвал |
- |
Закр. місто L = 10 |
|
27 |
Аміак |
50 |
Обваловані |
1 |
Відкр. |
|
28 |
Хлор |
50 |
Обваловані |
1 |
Відкр. |
|
29 |
Аміак |
25 |
Не обвал |
- |
Відкр. |
|
30 |
Хлор |
50 |
Не обвал |
- |
Закр. місто L = 12 |
Продовження таблиці вихідних даних
|
№ варіанту |
Розташування відносно ХНО, відстань, км |
Забезпеченість людей протигазами, % |
Метеоумови t°C, СВСП |
Швидкість вітру, м/с |
|
1 |
1 |
80 |
0°С, ін. |
2 |
|
2 |
0,5 |
90 |
0°С, ін. |
2 |
|
3 |
2 |
100 |
-20°С, ін. |
3 |
|
4 |
0,5 |
90 |
-20°С, ін. |
2 |
|
5 |
10 |
45 |
0°С, ін. |
3 |
|
6 |
1 |
30 |
0°С, ін. |
2 |
|
7 |
5 |
0 |
20°С, із |
2 |
|
8 |
1,5 |
75 |
20°С, к |
2 |
|
9 |
10 |
90 |
-20°С, із |
3 |
|
10 |
2 |
100 |
0°С, ін. |
2 |
|
11 |
1 |
100 |
0°С, із |
3 |
|
12 |
2 |
80 |
20°С, ін. |
2 |
|
13 |
4 |
35 |
-20°С, ін. |
3 |
|
14 |
1 |
15 |
0°С, ін. |
2 |
|
15 |
10 |
30 |
20°С, із |
3 |
|
16 |
4 |
100 |
0°С, ін. |
3 |
|
17 |
0,5 |
80 |
20°С, ін. |
2 |
|
18 |
5 |
75 |
40°С, к |
3 |
|
19 |
0,5 |
100 |
-20°С, із |
2 |
|
20 |
0,5 |
70 |
0°С, із |
3 |
|
21 |
5 |
100 |
0°С, ін. |
3 |
|
22 |
4 |
80 |
20°С, ін. |
2 |
|
23 |
1 |
30 |
-20°С, ін. |
2 |
|
24 |
15 |
30 |
20°С, ін. |
4 |
|
25 |
1 |
45 |
0°С, із |
3 |
|
26 |
10 |
100 |
0°С, ін. |
2 |
|
27 |
0,5 |
100 |
20°С, ін. |
2 |
|
28 |
2 |
80 |
-20°С, із |
2 |
|
29 |
2 |
45 |
0°С, ін. |
2 |
|
30 |
12 |
100 |
0°С, ін. |
3 |
3. Навчальний матеріал
Прогнозування і оцінка хімічної обстановки в разі аварії на хімічно небезпечних промислових об’єктах і транспорті.
Прогнозування і оцінка хімічної обстановки при аваріях на хімічно небезпечних об’єктах (ХНО) і транспорті (автомобільному, трубопровідному, залізничному, річковому, морському) здійснюється для визначення можливих наслідків аварій, порядку дій в зоні можливого зараження і здійснення заходів щодо захисту людей (аварійне прогнозування), а також для визначення ступеня хімічної небезпеки об’єктів які зберігають або використовують НХР і адміністративно-територіальних одиниць (АТО), у межах яких живе населення, пов’язано з ризиком його ураження НХР, завчасно складання планів здійснення заходів щодо захисту населення і ліквідації наслідків аварій (довгострокове прогнозування).
Зона можливого хімічного зараження (ЗМХЗ)
- це територія, у межах якої під впливом зміни напрямку вітру може виникнути переміщення хмари НХР з небезпечними для людини концентраціями. Зона наноситься на карту (план) місцевості у вигляді кола, півкола, чверть кола, однієї восьмої кола залежності від швидкості вітру.
Радіус сектора (r) дорівнює глибині поширення хмари зараженого повітря Г, а бісектриса сектора збігається з віссю сліду хмари і орієнтована в напрямку вітру (Рис. 1).
При прогнозуванні обстановки після аварії визначаються параметри прогнозованої зони хімічного зараження (ПЗХЗ) – розрахованої зони в межах зони можливого хімічного зараження (ЗМХЗ), параметри якої приблизно визначаються формою сектора (трикутника) з кутовим розміром 12˚ при інверсії, 20˚ - при ізотермії, 35˚ - при конвекції.
Методика прогнозування і оцінка ХО основана на тому, що при руйнуванні ємності, в якій знаходиться НХР, утворюється первинна або вторинна хмара.
Первинна хмара НХР – це хмара, яка виникає внаслідок миттєвого переходу (1-2хв.) в атмосферу пароподібної частини НХР з ємності при руйнуванні.
Вторинна хмара НХР – це хмара, що виникає внаслідок випаровування речовини з поверхні розливу НХР (підстильної поверхні).
Параметри зони хімічного зараження (глибина Г, ширина Ш, площа S) залежать від кількості і типу НХР, що перейшла в первинну або вторинну хмару, умов зберігання (ємності обваловані, не обваловані): метеоумов, характеру місцевості (відкрита, закрита) та ін.
При «вільному» виливу НХР висота шару (h) вважається такою, що не перевищує 0.05 м, при виливі «у піддон» висота шару приймається
h=H-0,2 м, де H – висота обвалування.
Кількість НХР в разі аварії на сховищі стислого газу визначається за формулою Q=dV (т), де d – щільність НХР, т/м3 (додаток 1), V – ємність сховища.
В разі аварії на газопроводі Q=ndVг/100 (т), де n – вміст НХР у природному газі (%), Vг – ємність газопроводу між автоматичними відсікателями (м3).
`
Рис. 1. Зони можливого хімічного зараження залежно від швидкості вітру
Вихідними даними при прогнозуванні є:
Визначаються:
Прогнозування і оцінка хімічної обстановки здійснюється з використанням таблиць і розрахунків. Усі розрахунки виконуються на термін не більше 4 годин після початку аварії (tав=4 год) – тривалість збереження сталих метеоумов. Після цього прогноз має бути уточненим.
Порядок оцінки хімічної обстановки:
а) для відкритої місцевості: ;
б) для закритої місцевості: ,
де ГТ – табличне значення глибини зони визначене за табл. 1 для умов: місцевість відкрита, ємності НХР не обваловані («вільний» розлив), швидкість вітру V=1 м/с, температура повітря 0˚С. Вхідними даними до таблиці є: кількість викинутої при аварії НХР Q, т, ступінь вертикальної стійкості повітря. У знайдене значення глибини зони вводиться поправка на задану температуру повітря за приміткою 1 або 2 до табл. 1.
Кв – поправочний коефіцієнт на вітер за табл. 2;
КСХ – коефіцієнт, що враховує тип сховища і характеризує зменшення глибини розповсюдження хмари НХР при виливі у «піддон» (при умові зберігання НХР в обвалованих ємностях) за табл. 3 з урахуванням висоти обвалування Н, м. Для не обвалованої ємності КСХ=1.
ГЗМ – величина на яку зменшується глибина розповсюдження хмари НХР на закритій місцевості, (міська, сільська забудова, лісовий масив), км. Визначається за формулою: ,
де L – довжина закритої місцевості на осі сліду хмари НХР, км (в межах глибини, на яку розповсюдилась би хмара на відкритій місцевості); КЗМ – коефіцієнт зменшення глибини розповсюдження хмари НХР для кожного 1 км довжини закритої місцевості за табл. 4 (для відкритої місцевості КЗМ=1).
Після визначення розрахункової глибини зони Гр її значення порівнюється з можливою граничною глибиною переносу повітряних мас Гп за 4 години, найдене в табл. 9, або розрахунком Гп=4W. Найменше за фактичну глибину прогнозованої зони хімічного зараження, тобто ГР= ГПЗХЗ.
1.2. Ширина прогнозованої зони хімічного зараження (ШПЗХЗ)
Залежно від СВСП її ширина розраховується за формулами:
при інверсії ШПЗХЗ = 0,2ГПЗХЗ, км;
при ізотермії ШПЗХЗ = 0,35ГПЗХЗ, км;
при конвекції ШПЗХЗ = 0,6ГПЗХЗ, км;
де ГПЗХЗ – глибина прогнозованої зони хімічного зараження визначена в
п. 1.1. км.
Ширину зони забруднення в місці знаходження об’єкта для якого здійснюється прогнозування, можна визначити за цими ж формулами, якщо замість ГПЗХЗ підставить відстань об’єкта R0 від місця аварії.
1.3. Площа прогнозованої зони хімічного зараження
Площа ПЗХЗ визначається за формулою:
, км2,
ГПЗХЗ – глибина прогнозованої зони хімічного зараження, км;
ШПЗХЗ – ширина прогнозованої зони хімічної зараження, км.
Час підходу хмари НХР до заданого об’єкта залежить від швидкості перенесення хмари повітряним потоком W визначається формулою , хв,
де R – відстань від місця аварії (джерела забруднення) до заданого об’єкта, км; W – швидкість переносу переднього фронту забрудненого повітря визначається за табл. 5 (швидкість вітру на висоті хмари більша ніж у поверхні землі), м/с.
Час дії НХР визначається терміном випаровування НХР з поверхні її розливу (tур=tвип), що залежить від характеру розливу («вільно» чи «у піддон»), швидкості вітру, типу НХР й може бути визначено за табл. 6 або розрахунком за формулою: , год, де h – товщина шару розлитої НХР, м. Якщо ємності не обваловані буде «вільний» розлив h=0,05 м. Якщо обваловані – розлив «у піддон» h=H-0,2 м, H – висота обвалування, м; d – щільність НХР (табл. 10): К1, К2, К3 - коефіцієнти, що враховують тип НХР, температуру повітря, швидкість вітру, відповідно. К1 та К2 беруть з табл. 10, К3 розраховують .
Очікуванні втрати визначаються за табл. 7 в залежності від чисельності людей, що можуть опинитися в прогнозованій зоні хімічного зараження, ступені їх захищеності – забезпеченості людей протигазами.
Результати розрахунків з оцінки хімічної обстановки зводяться до таблиці (див. табл. 11). На карту наносяться межі прогнозованої зони зараження НХР, аналізуються результати та визначаються пропозиції щодо захисту працівників об’єкту господарювання, який може опинитися в зоні хімічного зараження. Район аварії обмежується колом діаметром Д0, значення якого залежать від кількості вилитої НХР, умов зберігання, стійкості повітря і орієнтовно становить чверть ширини прогнозованої зони хімічного зараження.
Кутовий розмір зони зараження становить (φПЗХЗ):
12˚ – при інверсії;
20˚ – при ізотермії;
35˚ – при конвекції.
У висновках зазначаються:
Висновки є складовою вихідних даних для розробки заходів щодо підвищення стійкості роботи об’єкта в умовах хімічного зараження.
Примітка:
, км2.
, м
де Q – кількість НХР, кг; D – уражаюча токсодоза, мг/л∙хв; V – швидкість вітру, м/с; КСП – коефіцієнт, що враховує стійкість повітря і становить, при інверсії – 1, при ізотермії – 2,5, при конвекції – 4,7; КЗМ – коефіцієнт, що враховує характер закритої місцевості за табл. 4 (для відкритої КЗМ = 1); КСХ – коефіцієнт, що враховує умови зберігання НХР за табл. 3 (для не обвалованої ємності КСХ = 1).
Таблиця 1. Глибина розповсюдження хмари зараженого повітря з уражаючими концентраціями НХР на відкритій місцевості, км ( ємності не обваловані, швидкість вітру 1 м/с, температура повітря 0°С).
|
Найменування НХР |
Кількість НХР в ємностях, т |
|||||||
|
1 |
5 |
10 |
20 |
30 |
50 |
100 |
300 |
|
|
ІНВЕРСІЯ |
||||||||
|
Хлор |
4,65 |
12,2 |
18,5 |
28,3 |
36,7 |
50,4 |
78,7 |
156 |
|
Аміак |
<0,5 |
1,6 |
2,45 |
4,05 |
5,25 |
6,85 |
10,8 |
21 |
|
Сірчаний ангідрид |
2,1 |
5,85 |
9,25 |
14,1 |
18,1 |
24,7 |
38,4 |
76,9 |
|
Сірководень |
<0,5 |
1,5 |
2,5 |
3,95 |
5 |
6,7 |
10,3 |
21 |
|
Соляна кислота |
1,25 |
3,05 |
4,65 |
6,8 |
8,75 |
12,2 |
18,7 |
37,1 |
|
Хлорпікрин |
3,65 |
9,7 |
14,7 |
22,5 |
29,3 |
40,3 |
62,6 |
123 |
|
Формальдегід |
4,65 |
12,3 |
18,7 |
28,5 |
||||
|
ІЗОТЕРМІЯ |
||||||||
|
Хлор |
1,75 |
5,05 |
7,35 |
11,6 |
14,8 |
20,2 |
30,9 |
62 |
|
Аміак |
<0,5 |
1,25 |
1,55 |
1,95 |
2,75 |
4,45 |
8,35 |
|
|
Сірчаний ангідрид |
0,7 |
2,4 |
3,7 |
5,6 |
7,2 |
10,2 |
15,3 |
30,5 |
|
Сірководень |
<0,5 |
0,7 |
1,4 |
1,9 |
2,75 |
4,3 |
8,15 |
|
|
Соляна кислота |
<0,5 |
1,3 |
1,85 |
2,9 |
3,7 |
5 |
7,45 |
14,7 |
|
Хлорпікрин |
1,5 |
4 |
5,85 |
9,2 |
11,7 |
15,9 |
24,4 |
49,4 |
|
Формальдегід |
1,85 |
5,1 |
7,5 |
11,7 |
15 |
20,4 |
31,2 |
62,5 |
|
КОНВЕКЦІЯ |
||||||||
|
Хлор |
0,75 |
2,4 |
4,05 |
6,05 |
7,6 |
10,7 |
16,1 |
31,9 |
|
Аміак |
<0,5 |
<0,5 |
1,05 |
1,45 |
2,2 |
4,55 |
||
|
Сірчаний ангідрид |
<0,5 |
1,3 |
1,9 |
3 |
3,8 |
5,1 |
7,95 |
15,7 |
|
Сірководень |
0,5 |
0,8 |
1,4 |
2,15 |
4,4 |
|||
|
Соляна кислота |
<0,5 |
0,95 |
1,5 |
1,9 |
2,6 |
4 |
7,7 |
|
|
Хлорпікрин |
0,8 |
2,0 |
3,25 |
4,85 |
6,05 |
8,35 |
12,9 |
25,2 |
|
Формальдегід |
0,8 |
2,45 |
4 |
6,05 |
7,65 |
10,7 |
16,3 |
32,2 |
Примітки:
Таблиця 2. Поправочні коефіцієнти зменшення глибини розповсюдження хмари зараженого повітря, залежно від швидкості вітру, КВ.
|
СВСП |
Швидкість вітру, м/с |
|||||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
10 |
|
|
Інверсія |
1 |
0,6 |
0,45 |
0,43 |
- |
- |
|
Ізотермія |
1 |
0,65 |
0,55 |
0,5 |
0,45 |
0,35 |
|
Конверсія |
1 |
0,7 |
0,6 |
0,55 |
- |
- |
Таблиця 3. Коефіцієнт зменшення глибини розповсюдження хмари НХР при виливі у «піддон», КСХ.
|
Найменування НХР |
Висота обваловування, м |
||
|
Н =1 |
Н=2 |
Н=3 |
|
|
Хлор |
2,1 |
2,4 |
2,5 |
|
Аміак |
2,0 |
2,25 |
2,35 |
|
Сірчаний ангідрид |
2,5 |
3 |
3,1 |
|
Сірководень |
1,6 |
- |
- |
|
Соляна кислота |
4,6 |
7,4 |
10 |
|
Хлорпікрин |
5,3 |
8,8 |
11,6 |
|
Формальдегід |
2,1 |
2,3 |
2,5 |
Таблиця 4. Коефіцієнт зменшення глибини розповсюдження хмари НХР на кожному 1 км закритої місцевості, КЗМ.
|
СВСП |
Міська забудова |
Сільська забудова |
Лісовий масив |
|
Інверсія |
3,5 |
3 |
1,8 |
|
Ізотермія |
3 |
2,5 |
1,7 |
|
Конвекція |
3 |
2 |
1,5 |
Таблиця 5. Середня швидкість переносу хмари забрудненого повітря, яка заражена речовиною W, м/с.
|
Швидкість вітру V1, м/с |
Інверсія |
Ізотермія |
Конвекція |
|||
|
R<10 км |
R˃10 км |
R<10 км |
R˃10 км |
R<10 км |
R˃10 км |
|
|
1 |
2 |
2,2 |
1,5 |
2 |
1,5 |
1,8 |
|
2 |
4 |
4,5 |
3 |
4 |
3 |
3,5 |
|
3 |
6 |
7 |
4,5 |
6 |
4,5 |
5 |
|
4 |
- |
- |
6 |
8 |
- |
- |
|
5 |
- |
- |
7,5 |
10 |
- |
- |
|
6 |
- |
- |
9 |
12 |
- |
- |
Примітка. Інверсія та конвекція при швидкості вітру більше 15 м/с постерігаються в рідкісних випадках.
Таблиця 6. Час випарювання деяких СДОР, при швидкості вітру V =1 м/с, год.
|
Найменування НХР |
Тип сховища |
|
|
Необваловане |
Обваловане |
|
|
Хлор |
1,3 |
22 |
|
Фосген |
1,1 |
23 |
|
Аміак |
1,2 |
20 |
|
Сірчистий ангідрид |
1,3 |
20 |
|
Сірководень |
1,0 |
19 |
Примітка (до табл.6) Поправочний коефіцієнт визначення часу випаровування, для швидкостей вітру більше 1 м/с.
|
Швидкість вітру, м/с |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
10 |
|
Поправочний коефіцієнт |
1 |
0,75 |
0,6 |
0,5 |
0,43 |
0,25 |
Таблиця 7. Можливі втрати робітників і службовців та населення від дії НХР, в осередку хімічного ураження, %.
|
Умови находження людей |
Без проти газів |
Забезпеченість людей протигазами, % |
||||||||
|
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
||
|
На відкритій місцевості |
90-100 |
75 |
65 |
58 |
50 |
40 |
35 |
25 |
18 |
10 |
|
В простіших укриттях, в будівлях |
50 |
40 |
35 |
30 |
27 |
22 |
18 |
14 |
9 |
До 4 |
Примітка до табл. 7. Орієнтовна структура втрат людей в осередку ураження становить, %: легкого ступеню – 25, середнього та тяжкого ступеню ( з виходом з ладу не менш ніж на 2-3 тижні і необхідністю госпіталізації) – 40, зі смертельними наслідками – 35.
Таблиця 8. Графік орієнтовної оцінки ступеня вертикальної стійкості повітря (СВСП).
|
Швидкість вітру, м/с |
День |
Ніч |
||||
|
ясно |
напів'ясно |
хмарно |
ясно |
напівясно |
хмарно |
|
|
0,5 |
Конвек |
Ізотер |
Інвер |
Ізотер |
||
|
0,6-2,0 |
||||||
|
2,1-4,0 |
||||||
|
Більше 4,0 |
Примітка до табл. 8.
Інверсія – такий стан атмосфери, коли нижні шари повітря холодніші за верхні, що перешкоджає переміщенню його по висоті і створює сприятливі умови для розповсюдження зараженого повітря на великі відстані. Спостерігається приблизно за годину після заходу сонця і руйнується протягом години після сходу сонця.
Ізотермія – однакова температура повітря до висоти 20-30 м від поверхні землі, сприяє тривалому застою парів НХР на місцевості, в лісі, населеному пункті і розповсюдженню зараженого повітря на значні відстані. Спостерігається приблизно через 2 години після сходу сонця і руйнується приблизно за 2-2,5 години до заходу сонця.
Конвекція – нижні шари повітря нагріваються сильніше, ніж верхні, відбувається переміщення повітря по вертикалі (тепле – вгору, холодне – вниз), що викликає сильне розсіювання хмари НХР та зниження концентрації. Зазвичай спостерігається за похмурої погоди або сніговому покриві.
Приклад: Оцінити хімічну обстановку на машинобудівному заводі, що може скластися при аварійному руйнуванні ємності НХР на хімічно небезпечному об'єкті (ХНО) о 2.00 15.07.
Вихідні дані: тип і кількість вилитої НХР: хлор Q = 100 т., ємність обвалована, висота обвалування Н = 2м, місцевість закрита: на відстані 2 км від ХНО лісовий масив довжиною L = 3 км.
Метеоумови: температура повітря +20°С; швидкість вітру V = 3м/с; напрямок – на об’єкт; СВСП – інверсія. Машинобудівний завод розташований на відстані R0 = 5 км; забезпеченість працівників протигазами (ГП-5) – 80%; кількість працівників – 100 чол.
Розв'язок:
Задача 1. Визначення розмірів і площі прогнозованої зони хімічного зараження.
Розрахункова глибина:
де ГТ – табличне значення глибини зони ( за табл.1) для умов: місцевість відкрита; V = 1 м/с; ємності не обваловані; температура повітря О○С. З урахуванням реальної температури t = 20°С: ГТ = 78,7 + (78,7/100)∙5 = 82,4 км (див. примітка до табл.1.), – поправочний коефіцієнт на вітер, за табл. 2, - коефіцієнт зменшення глибини розповсюдження хмари НХР залежно від умов зберігання НХР. При виливу «у піддон» (ємності обваловані ) за табл. 3 , - зменшення глибини розповсюдження хмари закритої частини місцевості ( лісу). За табл. 4 , тоді:
2. Визначення ширини прогнозованої зони хімічного зараження при інверсії:
а) в кінці зони
3. Визначення площі прогнозованої зони хімічного зараження:
Задача 2. Визначення часу підходу хмари забрудненого повітря НХР до машзаводу:
де швидкість переносу хмари при (за табл. 5).
Задача 3. Визначення часу вражаючої дії НХР:
де поправочний коефіцієнт на швидкість вітру (примітка до табл. 6).
Задача 4. Можливі втрати людей в осередку ураження (на машзаводі). За табл. 7 при 80% забезпеченості людей протигазами:
а) при знаходженні людей в будівлях і простіших укриттях
б) при знаходженні людей на відкритій місцевості:
Структура втрат:
Висновки:
Пропозиції щодо захисту людей та зменшення збитків від НХР:
Пропозиції, щодо захисту виробничого персоналу:
Можливі шляхи зменшення збитків на об’єкті при хімічному зараженні:
Таблиця 9. Результати оцінки хімічної обстановки на машзаводі.
|
Джерело забруднення |
Тип НХР кількість, т |
Глибина ПЗХЗ, км |
Ширина ПЗХЗ, км |
Площина ПЗХЗ, км2 |
Ч ас підходу хмари НХР до об’єкта, хв. |
Час вражаючої дії НХР, год |
Втрати людей, структура втрат, осіб |
|
Зруйнована ємність НХР на ХНО |
Хлор 100 |
14 |
2,8 |
19,6 |
14 |
13,2 |
25 Легкі – 6 Середні – 10 Смертельні - 9 |
|
К2 |
40○С |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
2,9 |
|
|
20○С |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
||
|
0○С |
1 |
1 |
1 |
1 |
0,7 |
0,4 |
1 |
0,3 |
||
|
-20○С |
1 |
1 |
1 |
0,5 |
0,3 |
0 |
1 |
0,1 |
||
|
-40○С |
0,9 |
0,9 |
1 |
0,2 |
0,1 |
0 |
1 |
1 |
||
|
К1 |
0,025 |
0,025 |
0,052 |
0,049 |
0,061 |
0,040 |
0,042 |
0,002 |
||
|
Таблиця 10 |
Вражаюча токсодоза Д, мг∙хв/л |
15 |
15 |
0,6 |
1,8 |
0,6 |
1,5 |
18,4 |
0,75 |
|
|
Щільність НХР d, т/м3 |
Рідина |
0,681 |
0,681 |
1,553 |
1,462 |
1,432 |
1,491 |
0,964 |
1,658 |
|
|
Назва НХР |
Аміак: зберігання під тиском Ізотермічне зберігання
|
Хлор |
Сірчаний ангідрид |
Фосген |
Оксид азоту |
Сірководень |
Хлорпікрин |
Додаток 1
ФІЗИКО-ХІМІЧНІ Й ТОКСИЧНІ ВЛАСТИВОСТІ НХР
|
Найменування НХР |
Агрегатний стан (при 20°) |
Молекулярна маса |
Температура кипіння, °С |
Густина, г/см3 |
Показники вражаючої дії |
Уражаюча доза |
Дегазуючі речовини і розчини (Q на 1 т НХР) |
|
|
Концентрація, г/л |
Експозиція, хв |
|||||||
|
Хлор |
Зеленувато-жовтий газ із різким запахом |
70,9 |
-34,6 |
1,56 |
Загрудний біль, кашель, набряк легенів, подразнення слизових оболонок, різь в очах, сльозотеча. Смерть. В суміші з воднем при концентрації 9,2-11,5% вибухонебезпечний |
0,01 |
60 |
Вода – 150т, гашене вапно, розчини лугів (10%) – 10т. |
|
Аміак |
Безбарвний газ із запахом нашатирю |
17,3 |
-33,4 |
0,68 |
Подразнення верхніх дихальних шляхів, ураження центральної нервової системи, розлад дихання і кровообігу, судоми, опіки, смерть від серцевої недостатності й набряку легень. Суміш з киснем 4:3 вибухонебезпечна. |
0,2 |
360 |
Вода – 2т, слабкі розчини мінеральних кислот |
|
Фосген |
Безбарвний газ із запахом прілого сіна або гнилих яблук |
98,92 |
8,2 |
1,42 |
Речовина задушливої дії, викликає набряк легенів і смерть. Прихований період дії 4-5. Подразнює очі, викликає кашель. Має акумуляторні властивості. |
0,05 |
10 |
Аміачна вода – 3т, розчини лугів (10%) – 10т |
|
Ціаністий водень |
Безбарвна рідина із запахом гіркого мигдалю |
27,3 |
25,6 |
0,7 |
Гіркота і металевий присмак у роті, головний біль. Задишка. Судоми, смерть від паралічу серця. Сильно швидкодіюча отруйна речовина може вразити при через шкіру. |
0,02-0,04 |
30 |
Розчин гіпоглориду кальцію – 45т, луги. Амоніак. Формальдегід – 3т (10%) |
|
Сірчистий ангідрид |
Безбарвний газ із запахом запаленого сірника |
64,07 |
10 |
1,46 |
Подразнення верхніх дихальних шляхів, запалення їх слизових оболонок, а також горла і очей. При високих концентраціях – задишка, втрата свідомості і смерть. |
0,4-0,5 |
50 |
Вода – 10т. розчини лугів 14т (13%), амоніак. Гашене вапно – 10т. |
|
Окис азоту |
Газ червоно-бурого кольору |
- |
21 |
1,49 |
Сильний окисник. З амоніаком в рідкому стані реагує вибухом. Уражає верхні дихальні шляхи, викликає опіки. |
0,5 |
30 |
10%-й розчин лугів, вапно – 10т. |
Додаток 2
ПРОМИСЛОВІ ПРОТИГАЗИ
Призначення для захисту робітників і службовців від НХР, що застосовуються у виробництві.
|
Марка протигазу |
Колір коробки |
Найменування НХР, від яких забезпечує захист |
|
А |
Коричневий |
Фосфоро- та хлорорганічні сполуки, їх пари (бензин, ацетон, бензол, сірковуглець, спирт, ефіри, анілін) |
|
В |
Жовтий |
Кислі гази та пари (сірчистий ангідрид, хлор, сірководень, синільна кислота, оксиди азоту, хлороводень, фосген) |
|
Г |
Двокольоровий (чорний і жовтий) |
Пари ртуті, ртутьорганічні отрутохімікати на основі етилмеркурхлориду |
|
КД |
Сірий |
Аміак, Сірководень та їх суміш |
|
Е |
Чорний |
Миш’яковистий та фосфористий водень. |
|
БКФ |
Захисний (зелений) |
Пари органічних речовин, миш’яковистий та фосфористий водень |
|
М |
Червоний |
Окиси вуглецю в присутності малої кількості амоніаку, миш’яковистого та фосфористого водню, сірководень, парів органічних речовин |
|
СО |
Білий |
Окис вуглецю |
Примітка: Біла вертикальна смуга свідчить про наявність у коробці аерозольного фільтру.
Додаток 3
ПЕРША МЕДИЧНА ДОПОМОГА ПРИ УРАЖЕННІ НХР
|
Найменування НХР |
Заходи допомоги |
|
Хлор |
Вивести потерпілого на свіже повітря, дати зволожений кисень, зробити штучне дихання. Слизові оболонки та шкіру промити 2%-вим розчином соди протягом 15хв. |
|
Аміак |
Вивести потерпілого на свіже повітря. Дати спокій, забезпечити теплом. Слизові оболонки та шкіру промити водою або 2%-вим розчином борної кислоти протягом 15хв |
|
Ціаністий водень (HCN) |
Винести потерпілого на свіже повітря, застосувати антидот (амілнітрид – не більше 2 ампул). За необхідності зробите штучне дихання. |
|
Фосген |
Винести потерпілого на свіже повітря. Забезпечити спокій та зігрів тіла, дати гарячі напої. Штучне дихання забороняється. |
|
Окис азоту |
Винести потерпілого на свіже повітря, за необхідності – зробити штучне дихання. Ввести під шкіру 1 мл ефедрину (5%-й розчин) |
|
Сірчистий ангідрид |
Винести потерпілого на свіже повітря, шкіру та слизові оболонки промити водою або 2%-вим розчином соди протягом 15 хв. |
ЛІТЕРАТУРА:
НХР
r
r
V
НХР
НХР
НХР
V
V
r
r
V<1 м/с
V≈1 м/с
V>2 м/с
V>>2 м/с