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
Характеристика осередкiв ураження при аварiях i катастрофах
на промислових об'єктах.
Руйнування i пошкодження будiвель, споруд, технологiчних установок, ємкостей i трубопроводiв на пiдприємствах з вибухо- i пожежонебезпечною технологiєю може призвести до витiкання газоподiбних або зрiджених вуглеводневих продуктiв. При змiшуваннi вуглеводневих продуктiв з повiтрям утворюються вибухо- або пожежонебезпечнi сумiшi.
Найбiльш вибухо- i пожежонебезпечнi сумiшi з повiтрям таких газiв, як метан, пропан, бутан, бутiлен, пропiлен, етiлен i iн. При вибуху газоповiтряної сумiшi (ГПС) виникає осередок вибуху з ударною хвилею, яка викликає руйнування будiвель, споруд, обладнання, травми рiзного ступеню у людей i тварин.
1.Характеристика осередкiв ураження при аварiях i катастрофах на промислових об'єктах.
1.1.Осередок ураження при аварiї на вибухонебезпечному об'єктi.
Вибухонебезпечнi об'єкти - це об'єкти по виробництву вибухових речовин, нафтопереробнi i деревопереробнi пiдприємства, iншi виробництва, на яких в процесi виготовлення запланованої продукцiї можуть утворюватись сумiшi газiв або пиловидних частинок з повiтрям, якi здатнi, за певних умов, вибухати.
Основним уражаючим фактором при вибуху газоповiтряної сумiшi є повiтряна ударна хвиля - зона сильностиснутого повiтря, яка поширюється в усi сторони з великою швидкiстю.
Основний параметр ударної хвилi - надлишковий тиск у фронтi ударної хвилi - Рф (кПа)
Рф = Рф - Ро
де Рф - максимальний тиск у фронтi ударної хвилi;
Ро - атмосферний тиск.
Надлишковий тиск у будь-якiй точцi залежить вiд вiдстанi до центру вибуху i маси ГПС.
В районi вибуху ГПС прийнято видiляти три круговi зони:
- зону детонацiйної хвилi;
- зону дiї продуктiв вибуху;
- зону повiтряної ударної хвилi.
Зона детонацiйної хвилi знаходиться в межах хмари вибуху. Надлишковий тиск в межах дiї детонацiйної хвилi приймається за постiйний Рф1 = 1700 кПа.
Зона дiї продуктiв вибуху охоплює всю площу розлiтання продуктiв ГПС в результатi її детонацiї. Надлишковий тиск в межах цiєї зони змiнюється вiд 1350 кПа до 300 кПа i може бути визначений за формулою
Рф2 = 1300 (-) + 50 кПа r
де r - вiдстань вiд центру вибуху до заданої точки.
В зонi дiї повiтряної ударної хвилi формується фронт ударної хвилi, яка поширюється по поверхнi землi. Надлишковий тиск в зонi визначається за графiком (мал.10.2, с.99 довiдника Г.П.Демиденка) в залежностi вiд маси ГПС i вiдстанi до центру вибуху.
Дiя ударної хвилi на людей викликає контузiї i травми рiзного ступеню:
- легкi - Рф = 20-40 кПа;
- середнi Рф = 40-60 кПа;
- важкi Рф = 60-100 кПа;
- дуже важкi Рф > 100 кПа.
Ступiнь руйнування будiвель6 споруд, обладнання так само залежить вiд величини Рф (дод.2, с.230 Довiдника Г.П.Демиденка).
1.2. Осередок ураження при аварiї на пожежонебезпечному об'єктi.
Основним уражаючим фактором при пожежах є свiтлове випромiнювання - потiк електромагнiтного випромiнювання в ультрафiолетовiй, видимiй та iнфрачервонiй областях спектру.
Основним параметром, що характеризує уражаючу дiю свiтлового випромiнювання є свiтловий iмпульс J.
Свiтловий iмпульс - це кiлькiсть свiтлової енергiї, яка падає на 1 кв. м поверхнi, що освiтлюється. Одиниця вимiрусвiтлового iмпульсу - Дж/кв. м або кал/кв. см (1 кал/кв. см = 42 кДж/кв. м).
Уражаюча дiя свiтлового випромiнювання визначається поглинутою частиною свiтлового iмпульсу, яка перетворюється в Теплову енергiю i нагрiває об'єкт, що опромiнюється. В результатi дiї свiтлового випромiнювання на матерiали, вiдбувається їх запалювання. Ступiнь пошкодження будь-якого матерiалу пiд дiєю свiтлового iмпульсу залежить вiд коефiцiенту поглинання, фiзичних властивостей, товщини
матерiалу i iнших факторiв.
Люди в осередку ураження при пожежi одержують опiки рiзного ступеня, ураження верхнiх дихальних шляхiв при вдиханнi сильно нагрiтого повiтря, диму та iнших продуктiв згоряння з наступним розвитком набряку легенiв, сильний морально-психологiчний вплив.
В залежностi вiд свiтлового iмпульсу опiки подiляються на ступенi:
I - 100-200 кДж/кв. м - почервонiння i незначне опухання шкiри. Працездатнiсть людей не втрачається, спецiальне лiкування не потрiбне.
II - 200-400 кДж/кв. м - утворення на шкiрi пухирiв, заповнених рiдиною. Як правило, люди втрачають працездатнiсть i потребують лiкування.
III - 400-600 кДж/кв. м - повне руйнування шкiряного покрову по всiй його товщинi, утворення виразок. Люди потребують тривалого лiкування.
IV - бiльше 600 кДж/кв. м - омертвiння пiдшкiряної клiтковини, м'язiв та кiсток, обвуглення. Люди потребують тривалого лiкування, можливi смертельнi випадки.
При пожежах можуть виникнути вториннi уражаючi фактори: вибухи, зони загазованностi, зони зараження, руйнування будiвель i поруд i т.i. Руйнування пiдприємств, особливо нафтофої i хiмiчної промисловостi, де багато трубопроводiв, резервуарiв i установок з горючими рiдинами i газами пiд високим тиском, створює додатковi осередки пожеж.
1.3 Осередок ураження при аварiї на хiмiчнонебезпечному об'єктi.
Хiмiчнонебезпечнi об'єкти (ХНО) - це пiдприємства, якi виробляють, застосовують у технологiчному процесi, або зберiгають хімічнот небебезпечні речовини (ХНР).
Найбiльш розповсюдженими в народному господарствi є такi ХНР: амiак, хлор, хлористий водень, сiрчана кислота, плавiкова кислота, сiрковуглець, сiрководень, сiрчаний ангiдрид, азотна кислота, ртуть та iншi.
Аварiї на ХНО, а також при транспортуваннi ХНР, якi супроводжуються викидом (витiканням) отруйної речовини у навколишнє середовище, можуть призвести до утворення зон хiмiчного зараження (ЗХЗ) i виникнення осередкiв хiмiчного ураження.
Зона хiмiчного зараження ХНР включає мiсце (дiлянку) безпосереднього розливу отруйної речовини i територiю над якою поширилися пари ХНР з уражаючими концентрацiями. В залежностi вiд кiлькостi розлитої отруйної речовини в зонi хiмiчного зараження можуть бути один або декiлька осередкiв хiмiчного ураження.
Розмiри ЗХЗ характеризуються глибиною (Г) поширення хмари зараженого повiтря з уражаючими концентрацiями, шириною (Ш) i площею зони зараження (S).
Основною характеристикою ЗХЗ є глибина поширення хмари зараженого повiтря. Глибина зони зараження залежить вiд кiлькостi викинутих ХНР, їх фiзико-хiмiчних i токсичних влвстивостей, умов зберiгання, метеоумов i рельєфу мiсцевостi (табл. 10.2, 10.3, с.107-108). На глибину поширення ХНР i на їх концентрацiю в повiтрi iстотно впливають вертикальнi потоки повiтря. Напрям їх характеризується ступенем вертикальної стiйкостi атмосфери. Розрiзняють три ступеня вертикальної стiйкостi атмосфери: iнверсiю, iзотермiю i конверсiю.
Iнверсiя атмосфери - це зростання температури повiтря з висотою. Iнверсiя перешкоджає розсiюванню повiтря по висотi i створює найбiльш сприятливi умови для збереження високих концентрацiй ХНР.
Iзотермiя характеризується стабiльною рiвновагою повiтря. Вона, як i iнверсiя, сприяє тривалому застою парiв ХНР на мiсцевостi, в лiсi, в житлових кварталах мiст i населених пунктiв.
Конвекцiя - це вертикальне перемiшування повiтря з одних висот на iншi. При конвекцiї спостерiгаються висхiднi потоки повiтря, якi розсiюють заражену хмару, що створює несприятливi уиови для розповсюдження ХНР.
Ширина зони хiмiчного зараження визначається iз наступних спiввiдношень:
Ш = 0,03 Г - при iнверсiї;
Ш = 0,15 Г - при iзотермiї;
Ш = 0,8 Г - при конвекцiї,
де Г - глибина поширення хмари зараженого повiтря з уражаючою концентрацiєю, км.
Площа зони хiмiчного зараження S приймається як площа трикутника i визначається за формулою:
S = 1/2 (Г х Ш) кв. км.
Здатнiсть ХНР дiяти уражаючи на людину називається токсичнiстю. Основними кiлькiстними токсикологiчними характеристиками ХНР є токсичнi дози (токсодози), ТД.
При ураженнi людини через органи дихання ТД приймається рiвнiй добутку С х t, де С - середня концентрацiя ХНР в повiтрi, мг/куб м, t - час перебування людини в зараженому повiтрi, хв.
Так смертельна концентрацiя амiаку - 7 мг/л при експозицiї 30 хв., хлору - 0,1-0,2 мг/л при експозицiї 1 година. У високих концентрацiях амiак дiє негативно на центральну нервову систему, викликає судороги, набряк легенiв. При попаданнi на шкiру викликає опiки рiзного ступеню. Хлор уражає дихальнi шляхи, викликає набряк легенiв.
Захист вiд амiаку - фiльтруючi промисловi протигази марки "К" i "М", при сумiшi амiаку з сiрководнем - марки "КД". При дуже високих концентрацiях - iзолюючi протигази i захистний одяг. Захист вiд хлору - промисловi фiльтруючi протигази марки "В" i "М", протигази ГП-5, ГП-7, ПДФ-2Д, ПДФ-2Ш. При дуже високих концентрацiях (>8,6 мг/л) - iзолюючi протигази.
При виникненнi осередку хiмiчного ураження, основними умовами забезпечення стiйкої роботи промислових об'єктiв повиннi бути ретельна герметизацiя виробничих будiвель i захист технологiчного процесу, а також забезпечення робiтникiв i службовцiв засобами iндивiдуального та колективного захисту, всебiчна оцiнка хiмiчної обстановки i її впливу на дiї формувань ЦО, робiтникiв i службовцiв об'єктiв, органiзацiя i проведення хiмiчного контролю на об'єктi.
Методика оцінки хімічної обстановки
Оцінка хімічної обстановки на об'єктах народного господарства передбачає визначення:
- розмірів і площі зони хімічного зараження;
- часу підходу хмари зараженого повітря;
- тривалості уражуючої дії сильнодіючих отруйних речовин (ХНР);
- можливих втрат населення.
Вихідними даними для оцінки хімічної обстановки є: вид і кількість ХНР, місце і час викиду ХНР, ступінь захисту людей; топографічні умови місцевості і характер забудови на шляху розповсюдження хмари зараженого повітря; метеорологічні умови (швидкість і напрям вітру в приземному шарі, температура повітря і грунту, ступінь вертикальної стійкості повітря). Розрізняють три ступені вертикальної стійкості повітря:
інверсію (спостерігається у вечірній і нічний час при ясній погоді та швидкості вітру до 4 м/с); конвекцію (спостерігається вдень при ясній погоді і швидкості вітру до 4 м/с); ізотермію (спостерігається при опадах, в похмуру погоду або швидкості вітру понад 4 м/с).
Зона зараження ХНР – це територія, на якій концентрація сильнодіючих отруйних речовин досягає величин, які небезпечні для здоров’я і життя людей.
Під прогнозуванням масштабу хімічного зараження сильнодіючими отруйними речовинами треба розуміти визначення глибини і площі зони зараження ХНР.
Під глибиною зараження треба розуміти максимальну протяжність відповідної площі зараження за межами місця аварії, а під глибиною розповсюдження – максимальна протяжність зони розповсюдження первинної або вторинної хмари ХНР.
Під зоною розповсюдження треба розуміти площу хімічного зараження повітря за межами району аварії, що створюється внаслідок розповсюдження хмари ХНР за напрямком вітру. У всіх випадках глибина хімічного зараження і розповсюдження вимірюється за напрямком вітру з підвітряної межі району (місця) аварії.
Ступінь небезпеки хімічного зараження характеризується: можливою кількістю уражених (%) в районі аварії; можливою кількістю уражених (%) в зонах розповсюдження ХНР; можливою площею зараження (км2) і матеріальною шкодою.
Тривалість хімічного зараження характеризується: часом випаровування ХНР в районі аварії з поверхні піддону (обвалування, ґрунту), на протязі якого діє небезпека ураження людей при відсутності засобів захисту.
Масштаби зараження ХНР в залежності від їх фізичних властивостей і агрегатного стану розраховуються для первинної і вторинної хмари: для зріджених газів – окремо для первинного і вторинного; для стиснених газів – тільки для первинного; для отруйних рідин, кипіння яких вище температури навколишнього середовища, - тільки для вторинного.
Первинна хмара ХНР – це пароподібна частина ХНР, яка знаходиться в будь-якій ємності над поверхнею зрідженої ХНР і яка виходить в атмосферу безпосередньо при руйнуванні ємності без випару з підстильної поверхні.
Вторинна хмара ХНР – це хмара ХНР, що виникає внаслідок випаровування речовини з підстильної поверхні.
Під еквівалентною кількістю ХНР треба розуміти таку кількість хлору, масштаб зараження яким при інверсії еквівалентний масштабу зараження при даній ступені вертикальної стійкості атмосфери кількістю
СДОР, яке перейшло в первинну (вторинну) хмару.
Площа зони фактичного зараження ХНР – площа території, яка заражена ХНР в небезпечних для життя межах.
Площа зони можливого зараження ХНР – площа в межах якої під дією змін напрямку вітру може пересуватися хмара ХНР.
площа зони можливого хімічного зараження (ЗМХЗ) приймається рівною площі круга (S = 3,14хR2);
Площа зони можливого зараження для первинної (вторинної) хмари ХНР визначається за формулою:
Sм = 8,72·10-3·Г2·ц (9), де:
Sм – площа зони можливого зараження ХНР, км2;
Г - глибина зони можливого зараження, км;
ц - кутові розміри зони можливого зараження ХНР в залежності від швидкості повітря, які дорівнюють:
|
u, м/сек. |
< 0,5 |
0,6 - 1 |
1,1 - 2 |
> 2 |
|
цє |
360 |
180 |
90 |
45 |
Площа зони фактичного зараження Sф (км2) розраховується за формулою:
Sф = К8 ·Г2 ·N0,2 (10), де:
К8 – коефіцієнт, що залежить від ступеню вертикальної стійкості атмосфери, який приймається рівним: 0,081 при інверсії; 0,133 при ізотермії; 0,235 при конвекції;
N - час, який пройшов після аварії, г.