Методическое указание для студентов для выполнения РГР №2

Министерство образования Российской Федерации
Государственное образовательное учреждение высшего
профессионального образования
Омский государственный университет
Кафедра «Безопасность жизнедеятельности и
гражданская оборона»
Дисциплина
«Безопасность жизнедеятельности»
КовалевС.А Голенка В.И.
УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА
к выполнению расчетно-графической (контрольной) работы
по выявлению и оценке масштабов заражения
аварийно химически опасными веществами
при авариях на химически опасных объектах.
Омск-2004
Оглавление
Стр.
1. Введение…………………………………………………………………..3
2. Порядок выполнения расчетно-графической работы
по выявлению и оценке масштабов заражения
АХОВ при авариях на ХОО…………………………………………….4-11
3. Задание на расчетно-графическую работу по оценки последствий
аварии на ХОО…………………………………………………………..13-23
4. Указатель справочных таблиц………………………………………….24-33
2
Введение
Защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций (ЧС), вызванных
стихийными бедствиями, авариями и катастрофами, является одной из основных
задач государства.
Анализ аварий катастроф за последнее десятилетие как в нашей стране, так и за
рубежом, показывает, что происходит накопление потенциальных опасностей
техногенных катастроф. В нашей стране увеличивается количество аварий и
катастроф в промышленности, на транспорте, коммунально-энергетическом
хозяйстве из-за износа основных производственных фондов и ослабления
технологической дисциплины.
Часто происходят аварии и катастрофы на химически опасных объектах
(ХОО) - предприятиях химического и нефтехимического комплекса, хладо- и
мясокомбинатах, молокозаводах, станциях водоочистки, газо-, нефте- и
аммиакопроводах, автомобильном и железнодорожном транспорте.
В РФ на более 3,5тыс. эксплуатируемых ХОО суммарные запасы АХОВ
составляют порядка 200тыс.т. в зонах возможного химического заражения
проживает более 60млн.чел. В Омске расположено 156 ХОО, ежегодно
используется до 20 тыс. АХОВ, в том числе: хлора - 660 т, аммиака - 1860 т,
соляной кислоты - 764 т.
При возникновении аварий на ХОО в зоне поражения могут оказаться более 70
% населения города.
Омск относится к городу I степени химической опасности.
Поэтому прогноз масштабов заражения при авариях с АХОВ является
актуальной задачей в настоящее время.
В данных методических указаниях изложена методика для выявления и оценки
обстановки на ХОО в случае разлива (выброса) АХОВ при заблаговременном
прогнозе на основании руководящего документа РД - 52.04.253 - 90.
Настоящая учебно-методическая разработка выполнена в соответствии с
программой дисциплины «Безопасность жизнедеятельности» для выполнения
студентами самостоятельной работы по выявлению и оценке масштабов заражения
аварийно химически опасными веществами при авариях на химически опасных
объектах.
Порядок выполнения расчетно-графической работы по
3
выявлению и оценке масштабов заражения АХОВ при аварии на ХОО
1. Условные обозначения.
ХОО - химически опасный объект;
ЗХЗ - зона химического заражения;
ОХП - очаг химического поражения;
Qо - общее количество выброшенного (разлившегося) при аварии
АХОВ, т;
Qэ1 - эквивалентное количество АХОВ в первичном облаке, т;
Qэ2 - эквивалентное количество АХОВ во вторичном облаке, т;
ПД - пороговая токсодоза, мг·мин/л;
Г1
- глубина заражения первичным облаком, км;
Г2
- глубина заражения вторичным облаком, км;
Гп
- полная глубина заражения, км;
Гпред. - предельная глубина заражения, км;
Грасч. - расчетное значение глубины заражения, км;
φ
- угол, характеризующий образование зоны возможного
заражения, град;
Тисп. - продолжительность (время испарения) поражающего
действия АХОВ, ч.;
Тав. - время после аварии, на которое производится прогноз, ч.;
Тподх. - время подхода зараженного воздуха к объекту (населенному
пункту), ч.;
Sв
- площадь зоны возможного заражения, км2;
Sф
- площадь зоны фактического заражения, км2.
2.1.
2.2.
2.3.
2.4.
2.5.
2. Допущения при заблаговременном прогнозе.
Выброс АХОВ (Qo) происходит из единичной емкости полностью;
Степень вертикальной устойчивости воздуха - инверсия, скорость ветра - 1
м/с;
Температура воздуха (tв) среднестатистическая для летнего времени, град.;
Толщина слоя жидкости (h) для АХОВ, разлившейся свободно на
поверхности, равна 0,05м по всей площади разлива. Для АХОВ,
разлившегося в поддон или обваловку, определяется по формуле:
h = Н - 0,2, где Н - высота поддона (обваловки), м;
Прогноз производится на время окончания поражающего действия АХОВ
(Тисп), при условии, что меры защиты не применяются.
При оперативном прогнозе масштабов заражения непосредственно после аварии
должны браться конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося)
АХОВ и реальные метоусловия.
Время, на которое прогнозируется возможная обстановка после аварии,
принимается, как правило, через 1 ч. после аварии или к моменту подхода
зараженного воздуха к объекту.
Выявление химической обстановки методом прогнозирования производится:
4
 для сжатых газов - только для первичного облака;
 для жидких АХОВ, кипящих при температуре окружающей среды (tкип.≥20○С) только для вторичного облака;
 для сжиженных газов (изотермическое хранение АХОВ) - для первичного и
вторичного облаков.
В зависимости от вида выброшенных (вылившихся ) АХОВ и скорости их
испарения могут возникнуть четыре типа ЧС, отличающихся характером
поражающих факторов.
Первый тип ЧС (при выбросе легко испаряющихся АХОВ) - практически
мгновенно возникает первичное облако АХОВ, распространяющееся на большое
расстояние.
Второй тип ЧС (при выбросе АХОВ средней летучести) - практически
мгновенно возникает первичное облако АХОВ, а также пролив АХОВ и вторичное
облако по мере испарения пролива.
Третий тип ЧС (при выливе мало летучих АХОВ) - возникает пролив АХОВ и
вторичное облако по мере его испарения.
Четвертый тип ЧС (при выливе стойких АХОВ) образуется пролив АХОВ.
3. Последовательность расчетов
3.1. Блок-схема расчетов.
3.2. Определение продолжительности действия источника
5
химического заражения (время испарения пролива АХОВ).
Время испарения АХОВ определяется по формуле:
h·d
Тисп. = ————— ,
К2 · К4 · К7
(1)
где h - толщина слоя разлившегося АХОВ, м;
dплотность АХОВ, т/м3, определяется по табл.3;
к2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств
АХОВ, определяется по табл.3;
К4- коэффициент, учитывающий скорость ветра, определяется
по табл.4;
к7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха,
определяется по табл.3.( значение берется в знаменателе)
3.3. Определение количественных характеристик
выброса АХОВ.
Для упрощения расчетов по нелинейному уравнению турбулентной диффузии
глубин зон заражения вводится понятие «эквивалентное количество АХОВ», под
которым понимается такое количество хлора, масштаб заражения которым при
инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной
устойчивости воздуха, образованного количеством данного АХОВ , перешедшего в
первичное (вторичное) облако.
3.3.1. Определение количества выброса эквивалентного
химического вещества по первичному облаку.
Эквивалентное количество АХОВ(т) по первичному облаку определяется по
формуле:
Q Э1 = К1 · К3 · К5 · К7 · Qo ,
(2)
где Q Э1 - эквивалентное количество АХОВ в первичном облаке, т;
К1 коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ,
определяется по табл.3;
К3 коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы (ПД)
хлора к пороговой токсодозе (ПД) другого АХОВ,
определяется из табл.3;
К5 коэффициент, учитывающий степень вертикальной
устойчивости воздуха (при инверсии - 1,0;
при изотермии - 0,23;
при конвекции - 0,08);
К7 -
коэффициент, учитывающий влияние температуры
6
Qо -
воздуха, определяется из табл.3; (значение берется в числителе)
количество выброшенного (разлившегося) при аварии АХОВ,т.
3.3.2. Определение эквивалентного количества химического вещества
по вторичному облаку.
Эквивалентное количество АХОВ по вторичному облаку рассчитывается по
формуле:
Qo
Q Э 2 = (1 - К1 ) · К2 · К3 · К4 · К5 · К6· К7· ————— ,
(3)
h·d
где К1, К2, К3, К7 - определяются из табл.3; (значение К7 берется в знаменателе)
К4, h, d
см. формулу (1);
К5, Qo
см. формулу (2);
К6
коэффициент, зависящий от времени, прошедшего
после аварии (Тав) или
времени испарения АХОВ (Тисп.),ч.;
При Тисп. ≤ 1ч, К6 = 1 или Тав≤ 1ч, К6=1;
Тав0,8,
К6 =
Тисп.0,8,
.
если Тав>Тисп ,тогда К6=Тисп
Значение коэффициента К6 определяется по табл.8.
3.4. Определение глубины зоны заражения.
В зависимости от полученного по формулам (2) и (3) эквивалентного
количества АХОВ и скорости ветра по табл.1, определяется значение глубины
зоны заражения первичным Г1 и (или) вторичным - Г2 облаком АХОВ, км.
Т.к. сжиженные газы образуют при аварии первичное и вторичное облако, то
полная глубина зоны зараженияна время испарения или время, пршедшее после
аварии, определяется по формуле(4):
ГпТисп=max{Г1,Г2Тисп}+0,5min{Г1, Г2Тисп}
ГпТав=max{Г1,Г2Тав}+0,5min{Г1, Г2Тав}
Предельное значение глубины переноса
зараженного воздуха АХОВ
определяется по формуле:
Гпред. = Тав. · Vп ,
где Тав. - время, прошедшее после начала аварии, ч.;
Vп скорость переноса зараженного воздуха, км/ч,
определяется по табл.2.
7
(5)
Итогом определения глубины заражения является определение расчетной
глубины зоны заражения следующим образом:
- для АХОВ, хранящихся в газообразном состоянии, за Грасч.
принимается меньшее из значений Г1 и Гпред.;
- для АХОВ, хранящихся в жидком состоянии, за Грасч.
принимается меньшее из значений Г2 и Гпред.;
- для сжиженных газов Грасч. определяется:
# если Гп > Гпред.. , то Грасч. = Гпред.
(6)
# если Гп < Гпред. , то Грасч. = Гп
В случае распространения зараженного воздуха на закрытой местности Г расч.
уменьшается в три раза.
3.5. Определение площадей зоны заражения
Определяют площадь зоны возможного и фактического заражения.
Зону возможного заражения рассматривают как сектор неопределенности,
внутри которой находится фактическая (реальная) зона заражения.
Данный сектор характеризует территорию, на которой должны приниматься
меры по обеспечению безопасности производственного персонала ХОО и
населения.
3.5.1. Площадь возможного заражения
определяется по формуле:
π · Г2расч.
Sв = —————— · φ ,
(7)
360
где Sв - площадь зоны возможного заражения , км2;
Грасч. расчетная глубина зоны заражения, км;
φ
угол сектора вероятного изменения направления ветра,
град, определяемый в зависимости от скорости ветра по
табл.5.
3.5.2. Площадь зоны фактического заражения
определяется по формуле:
Sф = К8 · Г2расч. · Т0,2ав.
,
(8)
где Sф - площадь зоны фактического заражения, км2;
устойчивости воздуха
8
(0,081 - для инверсии; 0,133 - для изотермии;
0,235 - для конвекции);
Грасч.- расчетная глубина зоны заражения, км;
Т0,2ав. - время, прошедшее после аварии, ч., определяется по табл.9.
Для определения максимальной площади зоны фактического заражения вместо
Тав подставить значение Тисп. (в любом случае при Тав > Тисп. следует подставить
значение Тисп.).
Зона фактического заражения имеет форму эллипса, большая ось которого
равна расчетной глубине зоны заражения, а малая зависит от площади
фактического заражения и определяется по формуле:
4Sф
а = —————— ,
(9)
π · Грасч.
где а ширина зоны фактического заражения, км;
Sф фактическая площадь зоны заражения, км2;
Грасч. глубина зоны заражения, км.
4. Порядок нанесения зон заражения на карту и схему.
Зона возможного заражения облаком АХОВ на картах (схемах) ограничена
окружностью, полуокружностью или сектором, имеющими угловые размеры φ,
зависят от скорости ветра и указаны в табл.6, а радиус равен расчетной глубине
зоны заражения (Грасч.). Зона возможного заражения наносится на карту (схему)
желтым цветом.
Зона фактического заражения, имеющая форму эллипса, включается в зону
возможного заражения. Ввиду возможных перемещений облака АХОВ под
действием изменений направления ветра, зона фактического заражения на картах
(схемах) наносится пунктиром красного цвета.
4.1. При скорости ветра <0,5 м/с зона возможного заражения имеет вид
окружности, а зона фактического заражения располагается по направлению ветра.
9
4.2. При скорости ветра от 0,6 до 1 м/с возможного заражения имеет вид
полуокружности.
4.3. При скорости ветра от 1,1 до 2 м/с зона возможного заражения имеет вид
сектора 90ºС, а при скорости ветра более 2 м/с имеет вид сектора 45ºС.
На карте (схеме), где произошла авария, ставится точка и наносится условное
обозначение ХОО и делается пояснительная записка с указанием типа АХОВ, его
количества, времени и даты аварии.
Например:
10
Характеристика погодных условий с указанием времени и даты данных о
метеоусловиях наносится в верхнем правом и левом углу карты (схемы) в виде
квадрата (как исключение - внизу карты-схемы).
Например:
5.10.93г.
14.0
45º
6
10
tв=+21ºС
tn=+15ºС
изотермия
Рис. 5
45º - направление ветра в градусах;
10 - скорость ветра, м/с;
6 - облачность в баллах;
tв - температура воздуха, ºС;
tn - температура почвы, ºС.
При обозначении прогноза прямоугольник наносится пунктиром.
11
5.Алгоритм
определения ожидаемого времени распространения химической зоны
заражения до объекта экономики
Грасчет=L
L – расстояние от ХОО до ОЭ, км
Грасчет=min{ГполТав, Гпредел}
Определение Грасчетпо предельной глуби
не зоны заражения
Гпедел=L
Определение скорости
переноса переднего
фронта зараженного
воздуха Vn
табл.2
Определение Грасчет
по полной глубине
зоны заражения
Гпол=L
ГполТав=max{Г1, Г2Тав}+ 0,5min{Г1,Г2Тав}
Первое условие
Г1>Г2Тав
Второе условие
Г1<Г2Тав
Проверка на соответствие с формулой
ГполТав и выбор значения Г2Тав
Определение времени
подхода переднего
фронта зараженного
облака к ОЭ
tподх=Гпредел/Vn
Определение Qэ2Тавэквивалентного количества вещества во вторичном
облаке, обеспечивающее глубину зоны
заражения Г2Тав
(Qэ2Тав определяется по табл.1)
Определение ожидаемого времени прошедшего
после аварии Тав из формулы:
Qэ2=(1-К1)·К2·К3·К4·К5·К6·К7·Q0/ (h·d)
Т =max {Тав, tn}
Тав из К6
12
Ожидаемое время Т распространения химической зоны заражения
6. Определение возможных потерь населения
в очаге химического поражения
Вычисление возможных потерь людей в очаге поражения АХОВ определяется
по формуле:
Гг
Гг
N = Sф [
· ρ · К + (1 ) · ρ′ · К′ ],
Грасч.
Грасч.
(10)
где N - общие потери людей в очаге поражения АХОВ, чел.;
Sф площадь зоны фактического заражения АХОВ, км2;
Гг глубина зоны распространения облака зараженного АХОВ
в городе, км;
Грасч.расчетная глубина зоны заражения АХОВ, км;
1
Ρ, ρ средняя плотность людей соответственно в городе и
загородной зоне, чел/км2;
К, К1- доля незащищенного населения соответственно в городе
и загородной зоне вычисляется по формулам:
К = (1-п1) (1-п2)
(11)
К΄ = (1-п΄1) (1-п΄2) ,
(12)
где п1 п΄1 - доля населения, обеспеченного СИЗОД, соответственно
в городе и загородной зоне;
п2 п΄2 - доля населения, обеспеченного коллективными средствами
защиты соответственно в городе и загородной зоне.
-
Ориентировочная структура потерь людей в очаге поражения АХОВ составит:
25% - санитарные потери легкой формы тяжести; (I степень)
40%- санитарные потери средней и тяжелой формы тяжести
(обязательна госпитализация);
(II и III степени)
35%- безвозвратные потери (смертельный исход) (IV степень).
Для оперативных расчетов определение возможных потерь рабочих, служащих
и населения в очаге химического поражения определяется по табл.6.
13
ЗАДАНИЕ
на расчетно-графическую работу по оценке последствий аварий на
химически опасных объектах
На химически опасном объекте
Очистные сооружения
расположенном в пос. Светлом
хранится (используется, транспортируется, вырабатывается) аварийно химически
опасное вещество хлор в сжиженном состоянии
в количестве 160т
. Произошла авария с выбросом (разливом)
АХОВ в окружающую среду.
Высота обваловки (поддона) 0,7м
Метеоусловия на момент аварии
Степень вертикальной устойчивости воздуха инверсия
Скорость ветра 304 м/с
; направление ветра 1550
Температура воздуха +200С
.
Выполнить
1. Продолжительность действия химического источника заражения.
2. Определить и площади зон возможного и фактического химического заражения
на время после аварии (1 час, 2 часа, 4 часа) и на время действия химического
источника заражения.
3. Определить возможное число пострадавших среди населения и их структуру.
4. Определить ожидаемое время распространения зоны заражения АХОВ до
объекта экономики.
5. Дать характеристику АХОВ.
6. Предложить способы и средства защиты населения от воздействия АХОВ.
7. Нанести на карту(схему)«Ситуационный план аварии» с изображением
постадийного развития аварии на 1, 2, 4 часа и Тисп.
14
Сводная таблица
показателей поражающих факторов аварии
на химически опасном объекте
Наименова
ние АХОВ
Количество,т
Q0
хлор
160
Гг,км
18,6
Ветер (м/с,0)
Скорость,
м/с
3,4
S'чел/км2
70
Степень
вертикальной
устойчивости
воздуха
Направле
ние,0
155
S',чел/км2
17
Tисп.,ч
8,3
Инверсия
Расстояние
от ХОО до
ОЭ,км
H
t
L
+200 С
n2,%
50
30
n2',%
16
Г1,км
13,6
Qэ1,m
28,8
Вторичное облако, QЭ1, т на время, ч.
1
2
4
Тисп.
15,8
27,5
47,8
86,6
Температура
воздуха,
0
C
0,7
n1,'%
30
n1,%
80
Высота
обвал.,
м
Глубина заражения, Г2, км на время, ч
1
2
4
Тисп.
9,46
13,2
18,4
26
Полная глубина заражения, Гполн, км на
время, ч
1
2
4
Тисп.
18,4
20,2
25,2
32,8
Предельная глубина заражения, Гпред, км
на время, ч
1
2
4
Тисп.
18
36
72
149,4
Расчетная глубина заражения, Грасчёт, км,
на время, ч
1
2
4
Тисп.
18
20,2
25,2
32,8
Возможная площадь заражения, км,
на время, ч.
1
2
4
Тисп.
127,2
160,8
249,3
424,3
Фактическая площадь заражения, км, на
время, ч.
1
2
4
26,2
37,9
67,2
Код экстренных мер защиты
25КЭ
Ожидаемое время
попадания ОЭ в зону
заражения
6ч 30мин.
СИЗ, наименование, марка
ИП-4МК; КИП-8; Л-1; ОЗК
15
К
К'
0,1
0,6
Возможное количество пораженных людей и структура их поражения
В городе,чел.
I
II-III
87
140
Всего
350
Всего
181
IV
123
В загородной зоне , чел
I
II-III
IV
45
72
64
Всего
531
Общее число ,чел
I
II-III
133
212
IV
186
Решение
1. Время испарения АХОВ определяется по формуле (1)
h·d
(0,7 - 0,2) · 1, 558
Тисп =
=
K2 · K4 · K7
= 8.3 ч
0,052 · 1,802 · 1
К4 при скорости ветра 3,4м/с находится в интервале от 1,67 до 2, поэтому
значение его находим методом линейного интерполирования.
К4
2
3,4
4
1,67
3
4-3
3,4 - 3
=
2 - 1,67
(2 -1,67) (3,4 - 3)
;
К4 - 1,67 =
;
К4 - 1,67
4-3
К4 = 1,67 + 0,132 = 1,802. К4 = 1,802.
2. Определение количества выброса эквивалентного химического вещества.
Так как хлор находится в сжиженном состоянии, то образуется как первичное,
так и вторичное облако.
1.1.
Эквивалентное количество АХОВ по первичному облаку определяется по
формуле (2):
Qэ1 = К1 · К3 · К5 · К7 · Q0 = 0,18 · 1 · 1 · 1 · 160 = 28,8 т
Эквивалентное количество АХОВ по вторичному облаку определяется по
формуле (3):
Q0
Qэ2 = (1 - К1) · К2 · К3 · К4 · К5 · К6 · К7 ·
h·d
160
При Т = 1ч. Qэ2 = (1 - 0,18) · 0,052 · 1 ·1,802 · 1 · 1 · 1
= 1,58 т
(0,7 – 0,2) · 1,558
1.2.
16
160
При Т = 2ч. Qэ2 = (1 - 0,18) · 0,052 · 1 ·1,802 · 1 · 1,741 · 1 ·
= 27,5 т
(0,7 – 0,2) · 1,558
160
При Т = 4ч. Qэ2 = (1 - 0,18) · 0,052 · 1 ·1,802 · 1 · 3,031 · 1 ·
= 47,8 т
(0,7 – 0,2) · 1,558
160
При Т = 8,3ч. Qэ2 = (1 - 0,18) · 0,052 · 1 ·1,802 · 1 · 5,497 · 1 ·
= 86,6 т
(0,7 – 0,2) · 1,558
3. Определение глубины зоны химического заражения
Глубина зоны химического заражения на 1, 2,4 часа максимально возможное
время действия химического источника ЧС определяется следующим образом:
3.1 По табл. 1 в зависимости от скорости ветра и эквивалентного количества
АХОВ определяется глубина зоны заражения первичным (Г1) и вторичным
(Г2) облаком АХОВ
Qэ1 = 28.8 т в табл. 1 находится в интервале от 20 до 30 т и скорость ветра 3,4
м/с, также находится в интервале от 3 до 4 м/с. поэтому значение Г 1
определяется методом двойного интерполирования.
Сначала определяется Г1 при скорости ветра 3 м/с
для Qэ1 = 20 т
Г1 = 11,94 км; для Qэ1 = 30 т Г1 = 15,18 км;
для Qэ1 = 28,8 т Г1 = 14,8 км.
Определяем Г1 при скорости ветра 4 м/с
для Qэ1 = 20 т
Г1 = 9,62 км; для Qэ1 = 30 т
для Qэ1 = 28,8 т Г1 = 11,9 км.
Г1 = 12,18 км
Определяем Г1 при скорости ветра 3,4 м/с
14.8
г1
11,9
3
3,4
4
4–3
4 – 3,4
; Г1 – 11,9 =
=
14,8 – 11,9
(14,8 – 11,9) (4 – 3,4)
; Г1 = 13,6 км;
Г1 – 11,9
4–3
17
Т.о. для Qэ1 = 28,8 т
Г1 = 13,6 км.
Значение Г2 при Т = 1, 2, 4 и 8.4 ч в зависимости от величины Qэ24, скорости
ветра 3, 4 м/с определяется также по табл. 1.
При Т = 1 ч. Qэ2 = 15,8 т. это значение находится в интервале от 10 т до 20 т.
Скорость ветра 3,4 м/с находится в интервале от 3 до 4 м/с. Поэтому Г2
определяется методом двойного интерполирования. Сначала определяется Г2
при скорости ветра 3 м/с.
Г2 при скорости ветра 3 м/с.
10 т → Г2 = 7,9 км;
15,8 т → Г2 = 10,3 км.
20 т → Г2 = 11,9 км;
При скорости ветра 4 м/с.
10 т → Г2 = 6,46 км;
15,8 т → Г2 = 8,2 км.
20 т → Г2 = 9,6 км;
При скорости ветра 3,4 м/с методом линейного интерполирования
находим, что Г2 = 9,46 км.
Аналогично находим Г2 на 2, 4 и 8,3 часа.
На Т=2ч Qэ2=27,5т Г2=13,2км;
НаТ=4ч
Qэ2=47,8т Г2=18,4км;
На Т=8,3ч Qэ2=86,6т Г2=26км.
3.2 Полная глубина зоны заражения определяется по формуле(4)
Гп=max{Г1,Г2}+0,5min{Г1,Г2}
На Т=1ч
Гп = 13,6 + 0,5 · 9,46 = 18,4 км
На Т=2ч
Гп = 13,6 + 0,5 · 13,2 = 20,2 км
На Т=4ч
Гп = 18,4 + 0,5 · 13,6 = 25,2 км
На Т = 8,3 ч
Гп = 26 + 0,5 · 13,6 = 32,8 км
3.3. Предельное значение глубины переноса переднего фронта зараженного
воздуха определяется по формуле (5)
Гпред = Тав · Vn
Т.к. в примере скорость ветра равна 3,4 м/с, то она в табл. 2 находится в интервале
от 3 до 4 м/с. Методом линейного интерполирования определяем, что скорость
переноса переднего фронта облака зараженного воздуха равна 18 км/ч.
18
На Т = 1 ч
Гпред = 1 · 18 = 18 км
На Т = 2 ч
Гпред = 2 · 18 = 36 км
На Т = 4 ч Гпред = 4 · 18 = 72 км
На Т = 8,3 ч Гпред = 8,3 · 18 = 149,4 км
3.4. Расчетное значение глубины зоны заражения АХОВ определяется по
формуле (6):
На Т = 1 ч
Гп > Гпред., то Грасч. = Гп. Т.е. Грасч. = 18,4 км
На Т = 2 ч
Гп< Гпред., то Грасч. = Гп. Т.е. Грасч. = 20,2 км
На Т = 4 ч
Гп < Гпред., то Грасч. = Гп. Т.е. Грасч. = 25,2 км
На Т = 8,3 ч
Гп < Гпред., то Грасч. = Гп. Т.е. Грасч. = 32,8 км.
4. Определение площадей зон возможного заражения
4.1. Площадь зоны возможного заражения определяется по формуле (7)
π · Грасч.2
Sв =
·φ
360
на Т=1ч
Sв 
3,14  18 2
45  127,2км 2
360
На Т=2ч
Sв 
3,14  20,2 2
 45  160,8км 2
360
На Т=4ч
Sв 
3,14  25,2 2
 45  249,3км 2
360
На Т=8,3
19
Sв 
3,14  32,8 2
 45  424,3км 2
360
4.2 Площадь зоны фактического заражения определяется по формуле (8)
Sф=К8·Грасч2·Тав0,2
На Т=1ч
Sф = 0,081 · 182 · 1 = 26,2 км2
На Т=2ч
Sф = 0,081 · 20,22 · 1,148 = 37,9 км2
На Т=4ч
Sф = 0,081 · 25,22 · 1,319 = 67,8 км2
Площадь зоны фактического заражения на 8,3 часа не определяется, т.к. оно
больше 4 часов и сохраняется большая вероятность изменения направления ветра.
4.3. Ширина зоны фактического заражения определяется по формуле (9)
На Т=1ч
4 · Sф
a=
π · Г расч.
4 · 26,2
а=
= 1,85 км
3,14 · 18
4 · 37,9
На Т = 2 ч
а=
= 2,4 км
3,14 · 20,2
4 · 67,8
На Т = 4 ч
а=
= 3,4 км
3,14 · 25,2
5. Определение ожидаемого времени распространения химической зоны
заражения до объекта экономики
Принимаем Грасч=L= 30 км
( где L-расстояние от ХОО до ОЭ; км)
20
Расчетная глубина зоны химического заражения определяется по
формуле:Грасч=min{Гпол; Гпредел}
Так как, в формулу входят две величины Гпол и Г предел, находим их в
последовательности: сначала Гпол, а потом Гпредел.
Определение расчетной глубины по полной глубине зоны заражения.
Имеем:
Грасч=Гпол=L=30км, но Гпол определяется:
Гпол=max{Г1; Г2}+0,5{Г1; Г2}, в этом выражении неизвестна глубина зоны
заражения по вторичному облаку, которое обеспечивает Гпол=30км.
Решение этого уравнения может быть выполнено при двух условиях:
первое Г1>Г2; и второе Г1<Г2
Проверяем выполнение условий:
Первое Г1>Г2, запишем
30=13,6+0,5·Г2, отсюда: Г2=32,8км – это условие не выполняется т.е.13,6<32,8.
Второе условие Г1<Г2, запишем:
30=Г2+0,5·13,6, отсюда Г2=23,2км-это условие выполняется, принимаем
Г2=23,2км.
Определяем эквивалентное количество вещества во вторичном облаке,
обеспечивающее глубину зоны химического заражения Г2=23,2км.
Эквивалентное количество вещества определяется из табл.1
Имеем:
Vм/с
3
4
Q,m
70
25,21
20,05
100
31,3
24,8
Используя метод интерполяции находим Qэ2, обеспечивающий глубину зоны
заражения Г2=23,2км
1.для Qэ2=70m
25.21
Г2(1)
20,05
3
3,4
4
21
43
4  3,4
 1
25,21  20,05 Г 2  20,05
Г2(1)=23,146 км.
2.для Qэ2=100m
31,3
Г2(2)
24,8
3
3,4
4
43
4  3,4
 2 
31,3  24,8 Г 2  24,8
Г2(2)=28,7км.
3. для Г2=23,2
Qэ2
100
70
23,146
23,2
28,7
28,7  23,146 23,2  23,146

100  70
Qэ 2  70
Qэ2=70,292m
Таким образом, глубину зоны заражения Г2=23,2 км, обеспечивает эквивалентное
количество вещества Qэ2=20,292m.
Определяем К6 из формулы (3)
К6 
Qэ2  h  d
70,292  0,5  1,558

 4,44
1  К1   К 2  К 3  К 4  К 5  К 7  Q0 0,82  0,052 1 1,808 1 1 160
22
Определяем ожидаемое время распространения зоны химического заражения
до ОЭ.
Коэффициент К6 зависит от время, пршедшего после аварии и определяетяс
К6=Тав 0,8, отсюда:
Тав=(К6)125
Таким образом ожидаемое время ( Тав) равно
Тав=(4,44)1,25=6,45ч
Определяем время подхода переднего фронта зараженного воздуха к ОЭ.
tподх=Гпредел/Vп=30/18=1,67часа
Ожидаемое время распространения химической зоны заражения равно
Тожид=max{tподх; Тав}={1,67; 6,45}=6,45ч.
Таким образом Тожид=6,45ч≈6часов 30минут.
6. Нанесение химической обстановки на карту (схему)
Используя полученные расчетные данные, нанести
(схему). См. схему «Ситуационный план аварии».
зоны заражения на карту
7.Определение возможных потерь населения при аварии на ХОО
Вычисление доли незащищенного населения производится по формулам (11) и (12)
в городе и загородной зоне.
7.1. В городе -
К = (1 - n1) (1 - n2) = (1 - 0,8) (1 - 0,5) = 0,1;
7.2. В загородной зоне -
К´ = (1 - n1´) (1 - n2´) = (1 - 0,3) (1 - 0,16) = 0,6;
7.3. Возможные общие потери населения в очаге поражения АХОВ
определяется по формуле (10). Sф и Грасчет берется при Т = 4ч.
Гг
Гг
Грасч.
· ρ · К + (1 ) · ρ΄· К΄ ]=
Грасч.
o
N = Sф [
18,6
18,6
= 67,8 [
· 70 · 0,1 + (1 ) · 17 · 0,6] = 531 чел
25,2
25,2
23
7.4. Ориентировочная структура потерь людей в очаге поражения АХОВ
может составить:
I степени (25%) - 9010 · 0,25 = 133 чел
II и III степени (40%) - 9010 · 0,4 = 212 чел
I степени (35%) - 9010 · 0,35 = 186 чел.
7.5Возможное количество пораженных людей и структура их поражения в
городе.
 Гг

 18,6

Nг  Sф
   K   67,8
 70  0,1  350чел,
Г

 25,2

 расчет

из них:
I степени (25%)=350·0,25=87чел
II и III степени (40%)=350·0,4=140чел
IV степени(35%)=350·0,35=123чел
7.6 Возможное количество пораженных людей и структура их поражения в
загородной зоне
Nз.з.=531-350==181чел, из них:
I степени (25%)=181·0,25=45чел
II и III степени(40%)=181·0,4=72чел
IV степени (35%)=181·0,35=64чел
24
8. Характеристика опасного вещества
№
п/п
1.
1.1.
1.2.
Название вещества
Химическое
Торговое
2.
2.1.
2.2.
Формула
Эмпирическая
Структурная
3.
3.1.
3.2.
4.
4.1.
4.2.
4.3.
5.
5.1
5.2.
Состав
Основной продукт
Примеси (с идентификацией)
Общие данные
Молекулярный вес
Температура кипения
Плотность
Данные о взрывоопасности
Температура вспышки
Температура самовоспламенения
Пределы взрываемости
Данные о токсической опасн.
ПДК в воздухе рабочей зоны
ПДК в атмосферном воздухе
6.
6.1.
6.2.
Наименование параметров
Параметр
Источник информации
Хлор
Хлор
Cl2
70,91
34,6 ˚С
1560 кг/м3
Среднесуточная - 0.03мг/м3
макс.разовая - 1мг/м3
Летальная токсодоза
6.3.
Пороговая токсодоза
6.4.
7.
Реакционная способность
8.
Запах
9.
10.
Коррозионная способность
Меры предосторожности
11.
Информация о воздействии на
людей
2,5 г/м3 при экспозиции 5 минут, 1,4 мг/л 30 минут, 0,1 мг/л - 60 минут
Хорошо растворим в воде. Обладает
хорошей проникающей способностью. Не
горюч. Реактивен: на свету и при высокой
температуре (пожар) взаимодействует с
водородом (взрыв), может образоваться
более опасный газ - фосген.
С.А.Ковалев,В.С.Сердюк.
Основы безопасности в
чрезвычайных
ситуациях.Учебное пособие.
Омск 1999.
С.А.Ковалев,В.С.Сердюк Основы
безопасности в чрезвычайных
ситуациях. Учебное пособие.
Омск 1999
С.А.Ковалев,В.С.Сердюк Основы
безопасности в чрезвычайных
ситуациях. Учебное пособие.
Омск 1999.
С.А. Ковалев, В.С. Сердюк.
Основы
безопасности
в
чрезвычайных
ситуациях.
Учебное пособие. Омск, 1999.
С.А. Ковалев, В.С. Сердюк.
Основы безопасности в
чрезвычайных ситуациях.
Учебное пособие. Омск, 1999.
Газ зеленовато-желтого цвета, с резким,
специфическим, раздражающим «колющим
запахом».
С.А. Ковалев, В.С. Сердюк.
Основы
безопасности
в
чрезвычайных
ситуациях.
Учебное пособие. Омск, 1999.
Профилактика отравлений, герметизация
производств, оборудования, эффективная
вентиляция,
при
необходимости
использование противогаза.
http://referat.ru
При высоких концентрациях отравление
развивается молниеносно из-за остановки
дыхания, пораженный возбужден, делает
попытку бежать, но тотчас падает.
Выраженные явления удушья. Средней и
слабой концентрации, характеризуется
сильным жжением, резью в глазах,
учащенным
дыханием,
мучительным
кашлем, общим возбуждением, страхом,
резкой болью в груди, рвотой; прогноз
может быть благоприятным. В других
случаях - 2-4 часа.
25
С.А. Ковалев, В.С. Сердюк.
Основы безопасности в
чрезвычайных ситуациях.
Учебное пособие. Омск, 1999.
9. Средства и способы защиты населения от воздействия АХОВ.
При ликвидации аварий на ХОО, когда концентрация хлора неизвестна, работы
проводятся только в изолирующих противогазах (ИП-4М, ИП-4МК, ИГ, АСВ-2,
КИП-8). Фильтрующие противогазы можно применить в этих условиях на
расстоянии 400-500 м и далее от очага, где концентрация хлора в воздухе ниже
максимально возможной примерно в 100-1000 раз.
Для ведения работ по ликвидации последствий аварий, связанных с выбросом
(разливом) хлора на расстоянии 50-500 м и более от источника заражения,
рекомендуется использовать изолирующие костюмы КИХ-3 (4) в комплекте с
АСВ-2, КИП-8, ИП-4М(К), аварийный изолирующий костюм КЗА с аппаратом
КЗА. В условиях использования фильтрующих противогазов целесообразно
применять средства защиты кожи типа Л-1.
10.Заполнение сводной таблицы показателей поражающих факторов аварии
на ХОО.
Используя расчетные данные, полученные при оценке показателей поражающих
факторов аварии на ХОО при выбросе 190 т хлора, заполнить сводную таблицу
показателей поражающих факторов ( см. лист 15)
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
На основании анализа возможной обстановки, которая может сложиться в
результате аварий на ХОО, определяются способы и комплекс мероприятий,
которые необходимо спланировать и организовать заблаговременно.
Графически на карте (схеме), на которой выделены ХОО, населенные пункты.
Места отдыха и другие районы массового нахождения людей, наносятся зоны
химического заражения.
В пояснительной записке указывается степень химического заражения, возможное
количество пораженных людей. Продолжительность химического заражения. В
этом документе указывается организация оповещения, выявление обстановки
после аварии путем ведения разведки, наблюдения и химического контроля,
организации эвакуации, укрытие населения в защитных сооружениях,
использование СИЗОД и т.д.
Прогнозирование осуществляется непосредственно в процессе распространения
облака АХОВ после аварии, а также заблаговременно при разработке планов
защиты населения и территорий от ЧС техногенного характера.
26
Литература
1. Методика прогнозирования масштабов заражения СДЯВ при авариях
(разрушениях) на химических объектах и транспорте. М., 1990.
2. Сильнодействующие ядовитые вещества. М., 1995.
3. Жамгоцев Г.Г., Предтеченский М.Б. Медицинская помощь пораженным СДЯВ.
М., Медицина, 1993.
4. Ковалев С.А.,
Пономарев О.Н., Русак О.Н., Сердюк В.С. Защита
в
чрезвычайных ситуациях. Уч. Пособие, Омск, ОмГТУ, 2003.
5. Журнал «Гражданская защита»., № 10, 1996.
27
Указатель справочных таблиц
1. Глубины зон возможного заражения АХОВ, км.
2. Скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха в зависимости от
скорости ветра и вертикальной устойчивости воздуха, км/ч.
3. Характеристика АХОВ и вспомогательные коэффициенты для определения зон
заражения.
4. Значение коэффициента К4 в зависимости от скорости ветра.
5. Угловые значения зон возможного заражения АХОВ в зависимости от скорости
ветра.
6. Определение возможных потерь рабочих, служащих и населения в очаге
химического поражения, %.
7. Определение степени вертикальной устойчивости атмосферы (воздуха) в
приземном слое.
8. Значение коэффициента К6 (Т0,8) от времени, прошедшего после аварии или
времени испарения на ХОО.
9. Значение Тав0,2 или Тисп0,2 для расчета площади фактического заражения
территории при аварии на ХОО.
28