Оценка химической обстановки при авариях на химически опасных объектах. Расчет

Содержание

Слайд 2

Список используемой литературы 1. Журавлев В. Н. и др. Защита населения

Список используемой литературы
1. Журавлев В. Н. и др. Защита населения и

территорий в условиях чрезвычайных ситуаций. – М.: Ассоциация строительных вузов. 1999.
2. Н. Г. Занько и др. Безопасность жизнедеятельности. Учебник. СПб. Омега-Л. 2007.
3. Учебное пособие: В. К. Смоленский, И. А. Куприянов. Гражданская защита в чрезвычайных ситуациях (ЧС). Учебное пособие. Часть 1. СПб, 2007.
4. Конспект лекций по дисциплине.
Слайд 3

Изучение практических расчетов основных показателей химической обстановки для определения масштаба и

Изучение практических расчетов
основных показателей химической обстановки для определения масштаба и характера

заражения, а также для проведения анализа их влияния на функционирование ОЭ и деятельность населения.

Цель работы:

Слайд 4

2. Теоретические данные АХОВ – аварийно-химические опасные вещества. К ним относятся

2. Теоретические данные

АХОВ – аварийно-химические опасные вещества. К ним относятся

химические вещества, применяемые в народнохозяйственных целях, которые при выливе или выбросе могут приводить к заражению воздуха с поражающими концентрациями.
Химически опасный ОЭ – это объект при аварии и разрушении которого могут произойти массовые поражения людей и животных от АХОВ.
Зона заражения АХОВ – территория, зараженная АХОВ в опасных для жизни людей пределах.
Прогнозирование масштаба заражения АХОВ -определение глубины и площади зоны заражения АХОВ.
Авария - нарушение технологических процессов на производстве.
Разрушением химически опасного объекта - его состояние в результате катастроф и стихийных бедствий, приведших к полной разгерметизации всех ёмкостей и нарушению технологических коммуникаций.
Слайд 5

Химически опасный объект народного хозяйства – объект, при аварии или разрушении

Химически опасный объект народного хозяйства – объект, при аварии или разрушении

которого могут произойти массовые поражения людей, животных и растений сильнодействующими ядовитыми веществами.
Первичное облако – облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (1–3 мин) перехода в атмосферу части содержимого ёмкости АХОВ при её разрушении.
Вторичное облако – облако АХОВ, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.
Пороговая токсодоза – ингаляционная токсодоза, вызывающая начальные симптомы поражения.
Площадь зоны фактического заражения АХОВ – площадь территории, зараженной АХОВ в опасных для жизни пределах.
Площадь зоны возможного заражения АХОВ – площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения ветра может перемещаться облако АХОВ.
Слайд 6

3. Исходные данные Наименование АХОВ – аммиак под давлением. Основные свойства:

3. Исходные данные

Наименование АХОВ – аммиак под давлением. Основные свойства:
Таблица

1

Количество АХОВ Q = 11 тыс. тонн
Высота поддона или обваловки Н = 2,1 м
Метеоданные: ветер южный; скорость – V- 1 м/сек;
Восход солнца Tвосх в – 8 часов 47 минут;
Температура воздуха t- (-18) градусов; ясно.
Время начала аварии – 7 часов 47 минут
Время от начала аварии – 4 часа

Слайд 7

4. Выполнение расчетов 4.1 Определение количества эквивалентного вещества по первичному облаку

4. Выполнение расчетов

4.1 Определение количества эквивалентного вещества по первичному облаку
Эквивалентное количество

вещества по первичному облаку (в тоннах) определяется по формуле
QЭ1 = K1K3K5K7Q0 ,
K1 – коэффициент, зависящий от условия хранения АХОВ – прил. 1 (для сжатых газов К1 = 1 );
K3 – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого АХОВ (прил. 1);
K5 – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха: принимается равным при инверсии – 1, для изотермии – 0,23, для конвекции – 0,08. Степень вертикальной устойчивости воздуха определяется по прил. 4; K7 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха – прил. 1 (для сжатых газов К7 = 1);
Q0 – количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т.
Слайд 8

Инверсия – состояние атмосферы, при котором восходящие потоки воздуха отсутствуют, а

Инверсия – состояние атмосферы, при котором восходящие потоки воздуха отсутствуют, а

температура почвы ниже температуры воздуха (обычно ночью, при ясной погоде, слабом ветре), (tп < tв );
Конвекция – состояние атмосферы, при котором сильно развиты восходящие потоки воздуха, а температура поверхности почвы выше температуры воздуха (tп > tв );
Изотермия – такое состояние атмосферы, при котором восходящие потоки воздуха очень слабы, а температура почвы равна температуре воздуха (tп = tв ). Таблица 2

Время суток – ночь (7 часов 47 минут)
Скорость ветра – 1 м/с
Ясно

Вертикальная устойчивость воздуха – определяется как ИНВЕРСИЯ

Слайд 9

АХОВ – аммиак под давлением. Характеристики АХОВ: Таблица 3 Следовательно, определяем

АХОВ – аммиак под давлением. Характеристики АХОВ:
Таблица 3

Следовательно, определяем значения

для формулы определения эквивалентного количества вещества по первичному облаку:
K1 = 0,18
K3 = 0.04
K5 = 1
K7 = 0,33
Q0 = 11 000 тонн
Эквивалентное количество вещества по первичному облаку:
QЭ1 = K1K3K5K7Q0 = 0,18*0,04*1*0,33*11000 = 26,1 тонн.
Слайд 10

4.2 Определение времени испарения (продолжительности поражающего действия) аммиака с площади разлива

4.2 Определение времени испарения (продолжительности поражающего действия) аммиака с площади разлива

(из обвалования).

Время испарения аммиака с площади разлива: T = hd / K2K4K7
h – толщина слоя АХОВ при разливе в обваловании (h = 2,1-0,2 = 1,9);
d – плотность жидкого аммиака (d = 0,681);
K2 – коэффициент, зависящий от физических свойств АХОВ
(К2 = 0,025);
K4 – коэффициент, учитывающий скорость ветра; по прил. 1 (табл. 4), (так как скорость ветра 1 м/с – К4 = 1);
K7 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха
(K7 = 0,1 ) Таблица 4
Время испарения (продолжительности поражающего действия) аммиака с площади разлива:
T = 1,9*0,681/0,025*1*1 = 51,76 ч.

Слайд 11

4.3 Определение эквивалентного количества вещества во вторичном облаке. Эквивалентное количество вещества

4.3 Определение эквивалентного количества вещества во вторичном облаке.
Эквивалентное количество вещества по

вторичному облаку рассчитывается по формуле:
Qэ2 = (1 – К1) • К2 • К3 • К4 • К5 • К6 • К7 • ( ), т
К1 - 0.18;
K2 - 0.025; Таблица 3
К3 - 0.04;
K4 – 1 (таб.4);
K5 – при инверсии – 1;
К6 - 3,03 T= 51,76 часа, N=4 часа, т.к. T > N, К6 = 40,8=3,03
K7 – 1,0 (таб.3); - для вторичного облака
Q0 - 11000 т.
h – толщина слоя АХОВ при разливе в обваловании (h = 2,1-0,2 = 1,9)
d – плотность жидкого аммиака (d = 0,681).
Эквивалентное количество АХОВ, образующее вторичное облако, равно:
Qэ2 = (1-0,18)*0,025*0,04*1*1*3,03*0,33*(11000/1,9*0,681) = 21 т
Слайд 12

4.4 Расчет глубины зоны заражения при аварии на химически опасном объекте.

4.4 Расчет глубины зоны заражения при аварии на химически опасном объекте.

Находим

(интерполированием) (таб.5) глубину зоны заражения первичным облаком (Г1) для QЭ1 =26,1 т., а также вторичным облаком (Г2) для QЭ 2 = 21 т. Таблица 5
Глубина зоны заражения первичным облаком Г1 = 34,79 км
Глубина зоны заражения вторичным облаком Г2 = 30,42 км

Полная глубина зоны заражения Г (км), определяется по формуле
Г = ГI + 0,5ГII
где ГI = Г1 – наибольший из размеров, ГII = Г2 –наименьший из размеров
Г = 34,79+0,5*30,42 = 50 км

Слайд 13

Полученное значение Г сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных

Полученное значение Г сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных

масс Гп , определяемым по формуле
Гп = Nv
N – время от начала аварии, 4 ч;
V– скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха, 5 км/ч
Таблица 6
Гп = 4*5 = 20 км
Таким образом, Гп = 20 км, Г = 50 км.
Гп < Г, поэтому при расчете площади фактического заражения будем принимать Гп,
т.к. за окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается минимальная из величин Г и Гп.
Слайд 14

4.5 Определение площади зоны фактического заражения через 4 часа после аварии

4.5 Определение площади зоны фактического заражения через 4 часа после аварии

и площади зоны возможного заражения.

1. Площадь зоны возможного заражения первичным (вторичным) облаком АХОВ:
Sв = 8,72 * 10-3 Г2ῳ

Sв – площадь зоны возможного заражения АХОВ, км2;
Г – глубина зоны заражения, км;
ῳ – угловые размеры зоны возможного заражения, град.
Таблица 7

Угловые размеры зоны возможного заражения АХОВ

Из исходных данных: скорость ветра = 1 м/с , следовательно ῳ = 180
Площадь зоны возможного заражения :
Sв = 8,72*10-3*202*180 = 627,84 км2

Слайд 15

2. Площадь зоны фактического заражения через 4 часа после аварии (Sф):

2. Площадь зоны фактического заражения через 4 часа после аварии (Sф):


,

К8 = 0,081 для инверсии (таб.8); Таблица 8

Гп – глубина зоны заражения, км, Г = 20 км
N - время о т начала аварии – 4 часа
Площадь зоны фактического заражения
Sф = 0,081 * 202 * 40,2= 42,70 км2

Слайд 16

5. Нанесение зон заражения на топографические карты и схемы. Зона возможного

5. Нанесение зон заражения на топографические карты и схемы.

Зона возможного

заражения облаком на картах (схемах) ограничена окружностью, полуокружностью или сектором, имеющим угловые размеры φ и радиус, равный глубине зоны заражения Г (φ =180, Г= 20 км) ;
Центр окружности, полуокружности или сектора совпадает с источником заражения;
Зона фактического заражения, имеющая форму эллипса, включается в зону возможного заражения. Ввиду возможных перемещений облака под воздействием ветра фиксированное изображение зоны фактического заражения на карты (схемы) не наносится;
Так как в исходных данных скорость ветра 1 м/с зона заражения имеет вид полуокружности (рис.1)
Точка "0" соответствует источнику
заражения; угол φ =180°;
радиус полуокружности равен Г=20 км;
ось следа облака ориентирована
по направлению ветра – на север.

Рисунок 1

Слайд 17

6. Выводы Таким образом, так как продолжительность поражающего действия АХОВ, в

6. Выводы

Таким образом, так как продолжительность поражающего действия АХОВ, в

данном случае – аммиака под давлением - равна времени испарения и составляет 52 часа, а глубина зоны заражения города 20 км, можно сделать вывод, что через 4 часа после аварии облако зараженного воздуха представит опасность для населения, проживающего на удалении 20 км от места аварии севернее, из-за южного ветра в 1 м/с, в течение последующих (52-4) = 48 ч, или 2 суток, с площадью зоны заражения Sф = 42,70 км2. Площадь зоны возможного заражения Sв =627,84 км 2.
Слайд 18

Заблаговременно проводятся следующие мероприятия химической защиты: Создаются и эксплуатируются системы контроля

Заблаговременно проводятся следующие мероприятия химической защиты:
Создаются и эксплуатируются системы контроля за

химической обстановкой в районах химически опасных объектов и локальные системы оповещения о химической опасности;
Разрабатываются планы действий по предупреждению и ликвидации химической аварии;
Накапливаются, хранятся и поддерживаются в готовности средства индивидуальной защиты органов дыхания и кожи, приборы химической разведки, дегазирующие вещества;
Поддерживаются в готовности к использованию убежища, обеспечивающие защиту людей от АХОВ;
Принимаются меры по защите продовольствия, пищевого сырья, фуража, источников (запасов) воды от заражения АХОВ;
Проводится подготовка к действиям в условиях химических аварий аварийно-спасательных подразделений и персонала ХОО;
Обеспечивается готовность сил и средств подсистем и звеньев РСЧС, на территории которых находятся химически опасные объекты, к ликвидации последствий химических аварий.
Слайд 19

К основным мероприятиям химической защиты относятся: Обнаружение факта химической аварии и

К основным мероприятиям химической защиты относятся:
Обнаружение факта химической аварии и оповещение

о ней;
Выявление химической обстановки в зоне химической аварии;
Соблюдение режимов поведения на зараженной территории, норм и правил химической безопасности;
Обеспечение населения, персонала аварийного объекта и участников ликвидации последствий химической аварии средствами индивидуальной защиты органов дыхания и кожи, применение этих средств;
Эвакуация населения при необходимости из зоны аварии и зон возможного химического заражения;
Укрытие населения и персонала в убежищах, обеспечивающих защиту от АХОВ;
Оперативное применение антидотов (противоядий) и средств обработки кожных покровов;
Санитарная обработка населения, персонала и участников ликвидации последствий аварий;
Дегазация аварийного объекта, территории, средств и другого имущества.
Слайд 20

Таким образом, уменьшить возможные потери, защитить людей от поражающих факторов аварий

Таким образом, уменьшить возможные потери, защитить людей от поражающих факторов аварий

на ХОО можно проведением специального комплекса мероприятий. Часть этих мероприятий проводится заблаговременно, другие осуществляются постоянно, а третьи — с возникновением угрозы аварии и с ее началом.