Оценка устойчивости работы цеха по производству гетерогенного триацетата целлюлозы в чрезвычайных ситуациях

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кафедра технологии полимеров

Цикл гражданской обороны

Расчетно-пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине:

«Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях»

Тема: «Оценка устойчивости работы цеха по производству гетерогенного триацетата целлюлозы в чрезвычайных ситуациях»

Санкт-Петербург 2009

Содержание

Задание

Реферат

Введение

Часть1. Технологический процесс получения гетерогенного триацетата целлюлозы

1.1 Характеристика исходных материалов и готовой продукции

1.2 Описание технологического процесса синтеза ТАЦ

1.3 Система автоматизации и управления

1.4 Строительная часть

Часть 2. Оценка устойчивости работы цеха в ЧС

2.1 Исследование устойчивости цеха при взрыве газовоздушной смеси

2.1.1 Воздушная ударная волна

2.1.2 Оценка устойчивости цеха к воздействию ударной волны при взрыве ГВС

2.1.3 Мероприятия по повышению устойчивости работы цеха

2.2 Исследование пожарной устойчивости объекта

2.2.1 Пожароустойчивость объекта

2.2.2 Оценка пожароустойчивости цеха

2.2.3 Мероприятия по повышению пожароустойчивости цеха

2.3 Исследование действия аварийно-химически опасных веществ на объект

2.3.1 Общие положения

2.3.2 Прогнозирование глубин зон заражения АХОВ

2.3.3 Определение площади зоны заражения

2.3.4 Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту и продолжительности заражающего действия АХОВ

2.3.5 Мероприятия по защите от АХОВ

2.4 Исследование радиоактивного заражения на объекте и выработка мероприятий

по защите населения, рабочих и служащих и по дезактивации

2.4.1 Общие положения

2.4.2 Определение уровня радиации на объекте

2.4.3 Защита населения, рабочих и служащих от радиационного заражения при аварии на АЭС

2.4.4 Мероприятия по защите от воздействия радиационного заражения

Заключение

Список использованной литературы

Задание на курсовой проект

Оценить устойчивость цеха синтеза гетерогенного триацетата целлюлозы при воздействии поражающих факторов.

Вариант №12

Взрывоопасное вещество:

- вид - пропан,

- количество - 0,9 т,

- удаление - 158 м

АХОВ:

- вид - водород хлористый,

- количество - 46,0 т,

- условия хранения - ж/д цистерна,

- удаление - 306 м,

- N = 2ч 38 мин

3. Радиационно-опасный объект:

- АЭС,

- тип аварии - без разрушения реактора,

- удаление - 62 км

4. Метеоусловия:

- направление ветра - на объект,

- скорость приземного ветра - 5 м/с,

- температура воздуха = -20°С ,

- температура почвы = -20°С,

- СВУВ -.

Реферат

Данный курсовой проект посвящен оценке устойчивости цеха по производству гетерогенного триацетата целлюлозы.

Курсовой проект состоит из 31 страницы и включает в себя 6 таблиц и 1 рисунок. Для написания данного курсового проекта были использованы 4 библиографических источника.

В результате проделанной работы, можно сделать вывод об устойчивости работы цеха в условиях чрезвычайных ситуаций различного характера, а именно:

взрыв газо-воздушной смеси;

заражение АХОВ;

авария на АЭС.

Введение

В современных условиях, когда научно-технический прогресс во всех областях производства достиг невиданных масштабов, когда постоянно разрабатываются новые технологии, применяются ранее неиспользовавшиеся вещества, зачастую небезопасные для человека и окружающей среды, особенно важно уделять повышенное внимание стабильности и безопасности работы предприятия. Именно поэтому крайне необходимо разрабатывать и внедрять мероприятия по обеспечению устойчивости работы объекта в условиях чрезвычайной ситуации.

Под устойчивостью работы промышленного объекта понимается способность объекта выпускать установленные виды продукции в объемах и номенклатурах в условиях чрезвычайной ситуации мирного и военного времени, а также приспособленность этого объекта к восстановлению в случае повреждения. Мероприятия по обеспечению устойчивости работы объекта прежде всего должны быть направлены на защиту рабочих и служащих.

Для исследования подготовки объекта к защите от последствий чрезвычайных ситуаций (ЧС), оценки физической устойчивости и разработки мероприятий привлекаются инженерно-технический персонал и работники штаба гражданской обороны (ГО) объекта. В необходимых случаях - сотрудники или группы (отделы) научно-исследовательских и проектных организаций, связанных с работой предприятия.

На промышленных объектах, как правило, создаются рабочие группы по исследованию устойчивости: зданий и сооружений, коммунально-энергетических сетей, станочного и технологического оборудования, технологического процесса, управления производством. Конечная цель таких исследований -- оценка устойчивости работы объекта в условиях ЧС и изыскание наиболее эффективных и экономически оправданных путей и способов ее повышения.

На первом этапе исследования проводится анализ уязвимости промышленного объекта и оценка устойчивости его работы. На втором этапе -- разрабатываются мероприятия по повышению устойчивости и заблаговременной подготовке объекта к ликвидации последствий ЧС.

Данная работа посвящена исследованию устойчивости работы цеха по производству гетерогенного триацетата целлюлозы и оборудования в ЧС: при воздействии ударной волны; при заражении местности и объекта аварийно - химически опасными веществам при авариях на химических объектах; при заражении местности и объекта радиоактивными веществами при авариях на радиационно-опасном объекте.

Часть 1. Технологический процесс получения гетерогенного триацетата целлюлозы

1.1 Характеристика исходных материалов и готовой продукции

Исходные материалы:

Целлюлоза

Физические и химические свойства: белое волокнистое вещество с длиной волокон более 20 мм (текстильные волокна) и 3 мм (волокна для производства бумаги и картона, химической переработки). Горючее вещество температура воспламенения 275 °С, температура самовоспламенения 420 °С (хлопковая целлюлоза). Плотность= 1,52-1,54 г/см3; Тразл.= 210 °С. Степень полимеризации - от нескольких сотен до 10-14 тыс. Растворяется в сравнительно ограниченном числе растворителей - водных смесях комплексных соединениях гидроксидов переходных металлов (Сu, Cd, Ni) с NH3 и аминами, некоторых минеральных (H2SO4, Н3РО4) и органических (трифторуксусная) кислотах, аминоксидах, некоторых системах (например - натрийжелезовинный комплекс - аммиак - щелочь, ДМФА - N2O4).

Не токсична.

Ксилол

Физические и химические свойства: Малорастворим в воде, хорошо растворяется в органических растворителях. Температура плавления -- 25,2 °C (о-ксилол), ?47,8 °C (м-ксилол), 13,26 °C (п-ксилол). Температура кипения 144,4 °C (о-ксилол), 139,1 °C (м-ксилол), 138,3 °C (п-ксилол). Плотность -- 0,8802 г/смі (20 °C) (о-ксилол), 0,8642 г/смі (м-ксилол), 0,8611 г/смі (п-ксилол). Проявляют свойства ароматических соединений, легко алкилируются, хлорируются, сульфируются и нитруются.

Общий характер действия: Обладает выраженным гемотоксическим действием, вызывает расстройства функции центральной и периферической нервной системы; облает раздражающим действием на кожу.

Предельно допустимая концентрация в воздухе рабочей зоны 50 мг/м3.

Класс опасности III.

Уксусная кислота

Физические и химические свойства: безцветная прозрачная жидкость с резким запахом. Для безводной ("ледяной") Тпл = 16,64 0C, Ткип = 117,8 0C, Pкрит = 57,85 кПа, Ткрит = 321,6 0C. Смешивается со многими растворителями, хорошо растворяет органические соединения, гигроскопична. Образует азеотропные смеси - тройные азеотропные смеси с водой и бензолом, Ткип = 88 0C, с водой и бутилацетатом, Ткип = 890C. Растворяет многие металлы, их оксиды и карбонаты с образованием солей. Является сырьем в производстве уксусного ангидрида, ацетилхлорида, монохлоруксусной кислоты, ацетатов.

Температура вспышки 380 C, температура самовоспламенения 454 0C, температурные пределы взрываемости 35-76 0C.

Общий характер действия: Пары уксусной кислоты раздражают слизистые оболочки верхних дыхательных путей, растворы (концентрация выше 30% по массе) при соприкосновении с кожей вызывают ожоги.

Предельно допустимая концентрация - в атм. воздухе 0,06 мг/м3 ; в воздухе рабочей зоны 5 мг/м3.

Класс опасности III.

Серная кислота

Физические и химические свойства: бесцветная маслянистая жидкость без запаха. Тпл.= 10,31 (100%)0C, Ткип.= 338,8 0C (98,3% H2SO4 и 1,7% Н2О); 279,6 (100%)0C. Очень сильная двухосновная кислота. Смешивается с водой и SO3 во всех соотношениях. В водных растворах практически полностью диссоциирует на Н+, HSO4-, и SO4 2-.

Общий характер действия: Серная кислота и олеум - чрезвычайно агрессивные вещества, поражают дыхательные пути, кожу, слизистые оболочки, вызывают затруднение дыхания, кашель, нередко - ларингит, трахеит, бронхит и т. д. Поражающая концентрация паров серной кислоты 0,008 мг/л (экспозиция 60 мин), смертельная 0,18 мг/л (60 мин).

Предельно допустимая концентрация - воздухе рабочей зоны 1,0 мг/м3; в атмосферном воздухе 0,3 мг/м3 (максимально разовая) и 0,1 мг/м3 (среднесуточная).

Класс опасности II. Аэрозоль серной кислоты может образовываться в атмосфере в результате выбросов химических и металлургических производств, и выпадать в виде кислотных дождей.

Уксусный ангидрид

Физические и химические свойства: бесцветная с резким запахом жидкость, растворимая в бензоле, эфире и других органических растворителях. Ткип = 139,5°С, Тпл = -73,1°C, Ткрит.=295,8°C, Pкрит. = 4,68 Мпа.

В 100 граммах холодной воды растворяется примерно 14 грамм уксусного ангидрида, который медленно реагирует с водой, образуя уксусную кислоту; при нагревании реакция ускоряется.

Температура самовоспламенения на воздухе 360°C, температура вспышки 40 °C.

Общий характер действия. Раздражает глаза и дыхательные пути, вызывает ожоги кожи. Относится к наркотическим и психотропным веществам.

Предельно допустимая концентрация - в атмосфере 0,03 мг/м3.

Класс опасности III.

Готовая продукция:

Триацетат целлюлозы (ТАЦ)

Физические и химические свойства: Аморфное соединение белого цвета.

(Степень этерификации, или степень замещения (СЗ), изменяется в диапазоне 2,2-3,0 и определяется по содержанию связанной уксусной кислоты, количество которой составляет в триацетилцеллюлозе 60-61,5%, во вторичной ацетилцеллюлозе - 52-56% по массе.)

Степень полимеризации лежит в пределах от менее 150 до 600-700 (мол. м. 25-115 тыс.).

Плотность 1,28 г/см3. ТАЦ растворима в метиленхлориде, дихлорэтане, хлороформе, метилцеллозольве, а также в муравьиной и уксусной кислотах. Промышленный ТАЦ не растворим в воде, этаноле, бензоле, бензине; полностью омыляется с образованием гидратцеллюлозы при повышенной температуре, а также при обработке минеральными кислотами.

ТАЦ мало гигроскопичнен, светостоек, обладает хорошими физико-механическими (волокно- и пленкообразующими) cвойствами; практически негорюч (Твоспл.= 295 °С, Тсамовоспл.= 380-430 °С). Термическая стабильность ТАЦ недостаточно высока: уже при 190-210 °С (Тразмягч.) изменяется окраска материала, а при 230 °С он начинает разлагаться; для повышения стабильности добавляют, например, дифениламин, производные фенола и гидрохинона.

1.2 Описание технологического процесса синтеза

Особенностью периодического процесса получения ацетата целлюлозы гетерогенным методом в статических условиях является возможность получения высокозамещенного эфира целлюлозы, который непосредственно, без частичного омыления, может быть использован для изготовления основы.

Технологическая схема процесса представлена на рисунке 1.



Рисунок 1 Технологическая схема получения ацетата целлюлозы

Таблица 1 Спецификация оборудования к рисунку 1

№ п/п	Наименование
1	Емкость для ацетилирующей смеси
2	Рыхлительная машина
3	Молотковая дробилка
4	Кондиционер
5	Активатор
6	Поворотное устройство
7	Холодильник
8	Загрузочный шнек
9	Насосы
10	Ацетилятор
11,12	Теплообменники
13	Циркуляционный насос
14	Смеситель
15	Пульсирующая центрифуга
16	Циклон
17	Транспортирующие шнеки
18	Коридорная сушилка
19	Пресс

Взвешенную целлюлозу загружают в рыхлительную машину 2, из которой она после разрыхления по желобу поступает в молотковую дробилку 3, где дополнительно измельчается. Из молотковой дробилки целлюлоза поступает в кондиционер 4, где высушивается воздухом.

Затем целлюлоза поступает в активатор 5. Одновременно с целлюлозой в активатор подают активирующую азеотропную смесь ксилола, уксусной кислоты и уксусного ангидрида, поступающую с дистилляционных колонн.

Ацетилирование проводят в вертикальном цилиндрическом аппарате со сферическим днищем и конусообразной верхней частью 10.

По истечении времени активации активатор опускают, и его выгрузочный люк соединяется со шлюзовым затвором загрузочного шнека 8, который в свою очередь соединяют с загрузочным люком ацетилятора 10.

В ацетилятор при помощи насоса через цилиндр транспортирующего шнека подают ацетилирующую смесь, состоящую из ксилола, уксусной кислоты, уксусного ангидрида и катализатора - серной кислоты. При работающей мешалке активатора целлюлоза поступает в ацетилятор одновременно с ацетилирующей смесью. Ацетилирующая смесь непрерывно циркулирует по схеме: ацетилятор 10, насос 9, холодильник 7, загрузочный шнек 8, ацетилятор 10. В начале ацетилирования смесь циркулирует через спиральные теплообменники 11,12. Циркуляционный насос 13 включается и выключается по команде программирующего устройства.

После ацетилирования следуют промывки ксилолом, назначение которых - удалить оставшуюся на поверхности триацетата целлюлозы ацетилирующую смесь.

После ксилольных промывок оставшийся на поверхности триацетата целлюлозы ксилол удаляют отгонкой с водяным паром.

В результате образуется суспензия триацетата целлюлозы в воде. Верхний люк ацетилятора и донный пневмоклапан открывают, и суспензия сливается в смеситель 14.

Из смесителя триацетат целлюлозы поступает на пульсирующие центрифуги непрерывного действия 15. Затем триацетат транспортирующим шнеком, пневмотранспортером через циклон 16 подается системой транспортирующих шнеков в загрузочное устройство сушилки 18 и далее на пресс.

1.3 Система автоматизации и управления

Структура управления технологическим процессом должна предусматривать комплексное управление с центрального поста управления и при необходимости - управление постов.

Центральный пост управления должен включать в себя:

Пункт контроля и управления, на котором расположены приборы КИПиА и органы управления исполнительными механизмами и приводами; схему технологического процесса, совмещенную со схемой сигнализации;

Микропроцессор «РЕМИКОНТ-Р112», выполняющий регулирование технологических параметров.

Сигналы от датчиков технологических параметров и управляющие сигналы должны поступать непосредственно на ЦПУ. Датчики, исполнительные механизмы, двигатели и аппараты управления, расположенные в производственных помещениях, должны удовлетворять требованиям, предусмотренным «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ) этого типа.

Регистрация температуры должна осуществляться многоточечными приборами, обеспечивающими и сигнализацию достижения заданной температуры. Заданное значение температуры или алгоритм ее изменения должны устанавливаться с пульта оператора микропроцессора.

1.4 Строительная часть

Одноэтажное здание с равной степенью применения 18- и 24-метровых пролетов при шаге колонн 6 и 12 м. Высота этажа 6 м. Здание с подвесным краном грузоподъемностью до 2 т. В качестве стропильных конструкций используются фермы и решетчатые балки, по низу которых монтируется подвесной акустический потолок.

По обе стороны производственных помещений компонуются помещения для вентиляционных устройств. Площадь, занимаемая венткамерами, достигает 20-30% общей производственной площади. Вентиляционные короба имеют большое поперечное сечение и составляют основную массу коммуникаций в цехах, удельный вес технологических коммуникаций и кабелей невелик. Для организации систем воздуховодов (приточных, вытяжных и местных отсосов), канализации и спринклерной сети используется межферменное пространство. Основные отделения химического производства характеризуется наличием пожаро- и взрывоопасных продуктов, поэтому в здании применяются железобетонные конструкции.

Характерные эквивалентные нагрузки на плиты перекрытий находятся в пределах 1000-2000 кгс/м2.

Полы в производственном помещении выбирают с учетом характера производственных воздействий на них, а также требований, выполнение которых обеспечит эксплуатационную надежность и долговечность пола.

Для сохранения эксплуатационных качеств к полам предъявляются следующие требования:

достаточная механическая прочность;

жаростойкость;

химическая стойкость;

водостойкость;

водонепроницаемость;

диэлектричность;

неискримость при ударах.

Конструктивные решения здания представлены следующим образом:

Фундаменты - монолитные ж/б;

Каркас - железобетон, фермы металлические, металл в АБК;

Кровля - скатная с наружным организованным водостоком;

Стены - многослойные стеновые панели;

Стены - оцинкованный стальной лист;

Полы - бетон, линолеум, керамическая плитка;

Потолок - облицовка оцинкованным стальным листом;

Окна - стальной профиль;

Цоколь, внутренние стены - облицовка оцинкованным стальным листом;

Ворота - рулонного типа, размером 6 х 5.5 м;

Двери - стальной профиль (уточняются в процессе проектирования)

Часть 2. Оценка устойчивости работы цеха в ЧС

2.1 Исследование устойчивости работы цеха при взрыве газовоздушной смеси

2.1.1 Воздушная ударная волна

Среди многообразия ЧС, которые возникают при производственных авариях, катастрофах и стихийных бедствиях наиболее частыми бывают ЧС, вызываемые воздушной ударной волной, образующейся в результате взрывов взрывчатых веществ или газовоздушной смеси. Воздушная ударная волна представляет собой область резко сжатого воздуха, распространяющегося во все стороны от центра взрыва со сверхзвуковой скоростью. Поражающее действие ударной волны определяется, главным образом, избыточным давлением в ее фронте - ДРф. При взрыве ГВС в очаге взрыва различают три круговые зоны:

I - зона детонационной волны;

II - зона действия продуктов взрыва;

III - зона воздушной ударной волны.

Радиус зоны I - r1 определяется по формуле:

м

где Q - количество сжатого газа в тоннах.

м

Радиус действия зоны II - r2 определяется по формуле:

м; м

Для определения избыточного давления в третьей зоне предварительно находят значение величины ш по формуле:



где r1 - радиус зоны I;

rIII - радиус зоны III или расстояние от центра взрыва до точки, в которой нужно определить давление в кПа:

кПа

Поскольку Ш>2, избыточное давление в зоне III определяется по формуле:

2.1.2 Оценка устойчивости цеха к воздействию ударной волны при взрыве ГВС

Оценка устойчивости здания и технологического оборудования, расположенного в нем, производится на основании таблиц, характеризующих степень разрушения зданий и элементов технологического оборудования в зависимости от избыточного давления во фронте ударной волны, полученных в результате расчетов и экспериментальных исследований.

Таблица 2 Перечень оборудования и пределы устойчивости его элементов

№	Наименование элементов технологического оборудования	Степень разрушений при избыточном давлении, кПа
		0 10 20 30 40 50 60 70
1	Здание из сборного железобетона
2	Технологические трубопроводы
3	Вентиляционные устройства
4	Контрольно-измерительная аппаратура
5	Пульты управления и автоматическая сигнализация
6	Остекление промышленных сооружений и зданий
7	Емкость для ацетилирующей смеси
8	Рыхлительная машина
9	Молотковая дробилка
10	Кондиционер
11	Активатор
12	Холодильник
13	Насосы
14	Ацетилятор
15	Теплообменники
16	Циркуляционный насос
17	Смеситель
18	Пульсирующая центрифуга
19	Циклон
20	Коридорная сушилка
21	Пресс

Условные обозначения степени разрушения:

слабое		среднее		сильное

Из приведенных в таблице данных следует, что предел устойчивости (верхняя граница зоны слабых разрушений) для здания цеха - 20 кПа, для производственного оборудования - 20 кПа, т.е. как у здания цеха, так и почти у всех элементов технологического оборудования он выше, чем давление во фронте ударной волны от взрыва ГВС, равного 13,75 кПа. Однако ряд элементов оборудования цеха получит слабые разрушения, к ним относятся: контрольно-измерительная аппаратура, пульты управления и автоматическая сигнализация. Здание цеха достаточно прочное, практически никаких разрушений не получит, за исключением разрушения остекления, которое относится к повреждениям.

2.1.3 Мероприятия по повышению устойчивости работы цеха

1. С целью предотвращения поражения персонала цеха осколками стекла и повреждения ими отдельных элементов технологического процесса необходимо с внутренней стороны остекления здания установить металлическую сетку или заменить обычное остекление на армированное.

2. Закрыть металлическими кожухами дозаторы.

3. Контрольно-измерительную аппаратуру и пульт управления автоматизированной системой поместить в закрытые металлические шкафы.

4. Создать запас электроизмерительных и осветительных приборов и блоков для системы автоматического управления.

5. Предусмотреть возможность перехода на ручное управление процессом производства.

6. Создать необходимые запасы пленки для временного закрытия окон при разрушении остекления и др.

2.2 Исследование пожарной устойчивости объекта

2.2.1 Пожароустойчивость объекта

Источниками возникновения пожаров могут быть взрывы ГВС и ВВ, а также короткие замыкания в электросетях, вызванные взрывами или другими причинами, нарушение правил пожарной безопасности.

Минимальный тепловой импульс, который может вызвать пожар, 100-150 кДж/м2 (3-4 кал/см2).

На возникновение и распространение пожаров влияют такие факторы, как огнестойкость зданий (сооружений), пожарная опасность производства, плотность застройки, метеоусловия и другие факторы.

На основании оценки устойчивости здания цеха к ударной волне оценивается возможность возникновения и распространения пожара. Устанавливаются наиболее опасные в пожарном отношении участки производства, элементы производственного процесса и общая пожарная обстановка в цехе. При этом учитывается, что при повреждении здания цеха (разрушение остекления, дверей и др. непрочных конструкций) происходит более быстрое возгорание и интенсивное развитие пожара.

Отдельные пожары возможны в зданиях со слабыми и средними разрушениями. При сильных и полных разрушениях возможны лишь отдельные очаги тления и горения в завалах.

Объект считается устойчивым в противопожарном отношении, если при определенном тепловом импульсе не загораются какие-либо материалы и элементы здания. Поскольку обеспечить абсолютную теплостойкость зданий практически невозможно, то следует стремиться увеличить теплостойкость возгораемых конструкций до какого-то целесообразного предела.

2.2.2 Оценка пожароустойчивости цеха

Согласно описанию здания цеха, оно имеет степень огнестойкости II. Категория здания по пожарной опасности - А. Здание спроектировано и выполнено с соблюдением всех мер пожарной безопасности.

Источником пожара внутри самого цеха могут быть короткие замыкания, которые могут возникать от разлетающихся осколков стекол, если остекление не ограждено внутри предохранительной металлической сеткой, а также неконтролируемого смешения (например, при разливе) исходных компонентов.

2.2.3 Мероприятия по повышению пожароустойчивости цеха

Установка в здании цеха и административно-бытовых помещениях с внутренней стороны оконных рам защитных металлических сеток или установка вместо обычного стекла армированного.

Окраска в цехе и административно-бытовых помещениях всех горючих материалов несгораемой краской.

Замена огнеопасного линолеума на полах административно-бытовых помещений пожаробезопасными материалами.

Периодическая проверка противопожарного инвентаря и проведение противопожарных учений с личным составом цеха и администрации.

2.3 Исследование действия аварийно - химически опасных веществ (АХОВ) на объект

2.3.1 Общие положения

АХОВ - химическое вещество, которое при розливе или выбросе может приводить к заражению воздуха с поражающими концентрациями.

Зона заражения АХОВ - территория, зараженная АХОВ в опасных для жизни людей пределах.

Под прогнозированием масштаба заражения АХОВ принимается определение глубины и площади зоны заражения АХОВ.

Под аварией понимается нарушение технологических процессов на производстве, повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств при осуществлении перевозок и т.п., приводящих к выбросу АХОВ в атмосферу в количествах, представляющих опасность массового поражения людей и животных.

Под разрушением ХОО следует понимать его состояние в результате катастроф и стихийных бедствий, приведших к полной разгерметизации всех емкостей и нарушению технологических коммуникаций.

Химически опасный объект (ХОО) - объект, при аварии или разрушении которого могут произойти массовые поражения людей, животных и растений АХОВ.

Первичное облако - облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (1 - 3 мин.) перехода в атмосферу части содержимого емкости со АХОВ при ее разрушении.

Вторичное облако - облако АХОВ, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

Пороговая токсодоза - ингаляционная токсодоза, вызывающая начальные симптомы поражения.

Под эквивалентным, количеством АХОВ понимается такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени ВУВ количеством данного вещества, перешедшим в первичное (вторичное) облако.

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 направления ветра может перемещаться облако АХОВ.

Для заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения на случай выбросов АХОВ в окружающую среду при авариях (разрушениях) на ХОО и транспорте разработана методика прогнозирования масштабов заражения АХОВ. Масштабы заражения АХОВ в зависимости от физических свойств и агрегатного состояния рассчитываются по первичному и вторичному облаку: для сжиженных газов - отдельно по первичному и вторичному облаку; для сжатых газов - только по первичному облаку; для ядовитых жидкостей, кипящих выше температуры окружающей среды, - только по вторичному облаку.

2.3.2 Прогнозирование глубин зон заражения АХОВ

Количественные характеристики выброса АХОВ для расчета масштабов заражения определяются по эквивалентным значениям. Эквивалентное количество вещества по эквивалентному облаку (в тоннах) определяется по формуле:

где К1 - коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ, для сжатых газов К1=1 (определяется по табл. П2 [2]);

К3 - коэффициент отношения пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе определяемого АХОВ (определяется по табл. П2 [2]);

К5 - коэффициент, учитывающий СВУВ; принимается для инверсии - 1, изотермии - 0,23, конвекции - 0,08;

К7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, для сжатых газов равен единице, (определяется по табл. П2 [2]);

Q0 - количество разлившегося (выброшенного) вещества, т.

Если СВУВ не указана, выбираем наихудший вариант - инверсию, но для инверсии нет некоторых табличных коэффициентов, поэтом считаем для СВУВ - изотермии.

Эквивалентное количество вещества по вторичному облаку определяется по формуле:

где К2- коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (определяется по табл. П2 [2]);

К4 - коэффициент, учитывающий скорость ветра (определяется по табл. П3 [2]);

К6 - коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после аварии, он определяется после расчета продолжительности испарения АХОВ - Т по формуле

Время испарения АХОВ определяется по формуле

где d - плотность АХОВ, т/м3, определяется по табл. П2 [2].

h - толщина слоя АХОВ, м.

h принимается равной 0.05 м, поскольку емкость не обвалована. Тогда

N = 2ч 38 мин = 2,63 часа. Поскольку N>T, К6 рассчитывается следующим образом:

Тогда

На основании найденных значений по таблице П1 [2] определяют глубину зоны заражения первичным и вторичным облаками. Так как в таблице значения глубины заражения для найденных величин нет, то их значения определяют путем интерполирования. По таблице глубина зоны заражения для 1,0 т - 1,68 км, а для 0,5 т - 1,19 км. Интерполированием находим глубину зоны заражения для 0,53 т:

По таблице глубина зоны заражения для 1,0 т - 1,68 км, а для 3 т - 2,91 км. Интерполированием находим глубину зоны заражения для 2,45 т:

Полная глубина зоны заражения АХОВ - Г, обусловленная воздействием первичного и вторичного облаков, определяется по формуле

где ГI - наибольшая, а ГII - наименьшая из размеров Г1 и Г2.

Таким образом, полная глубина зоны заражения равна:

Затем рассчитывают предельно возможную глубину переноса воздушных масс:

где N - время от начала аварии в часах;

V - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и СВУВ, км/час (определяется по табл. 2[2]).

Сравнивая величины Г и Гп, видно, что наименьшей из них является Г, таким образом, глубина зоны заражения АХОВ в результате аварии может составлять Г=3,1815км.

Учитывая, что удаление цеха от места аварии составляет 0,306 км, видно, что цех попадает в зону заражения АХОВ.

2.3.3 Определение площади зоны заражения

Площадь зоны возможного заражения первичным (вторичным) облаком заражения определяется по формуле

где Sв - площадь зоны возможного заражения АХОВ;

Г - глубина зоны возможного заражения, км;

ц - угловые размеры зоны возможного заражения, градусы.

Таблица 3 Зависимость ц от скорости ветра V, м/сек

V, м/с	<0,5	0,6-1,0	1,1-2,0	>2,0
ц, град.	360	180	90	45

Площадь зоны фактического заражения Sф в квадратных километрах рассчитывается по формуле

где Кв - коэффициент, характеризующий СВУВ, равный: для инверсии - 0,081, изотермии - 0,113, конвекции - 0,236;

N - время от начала аварии в часах.

2.3.4 Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту и продолжительности заражающего действия АХОВ

Время подхода облака, зараженного АХОВ, к заданному объекту зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле

где х - расстояние от источника заражения до объекта, км;

у - скорость переноса переднего фронта облака, зараженного АХОВ воздуха, км/час.

Таким образом, время подхода зараженного воздуха, согласно заданным условиям:

сек

Продолжительность заражающего действия АХОВ определяется временем его испарения с площади разлива.

Время испарения АХОВ с площади разлива определяется по формуле

Расчет времени испарения АХОВ приведен в пункте 2.3.2.

2.3.5 Мероприятия по защите от АХОВ

1.Оповестить личный состав цеха о приближении облака АХОВ.

2.Дать указание личному составу цеха немедленно применить средства индивидуальной защиты от АХОВ (противогазы ГП-5).

3. Загерметизировать помещения, где будет располагаться личный состав цеха (уходить от облака АХОВ не позволит время подхода зараженного АХОВ облака, равное 0,87 мин).

4. Организовать контроль за наличием и уровнем заражения АХОВ на предприятии.

5. Обеспечить связь с руководством предприятия.

6. Подготовиться к оказанию помощи пострадавшим и их эвакуации .

7. Наметить мероприятия по дегазации помещений и оборудования после спада уровня АХОВ до безопасного.

Дегазация - разложение отравляющих веществ до нетоксичных продуктов и удаление их с зараженных поверхностей в целях снижения зараженности до допустимых норм. Производится с помощью специальных технических средств - приборов, комплектов, поливомоечных машин с применением дегазирующих веществ, а также воды, органических растворителей, моющих растворов.

К дегазирующим веществам относятся химические соединения, которые вступают в реакцию с отравляющими веществами и превращают их в нетоксичные соединения. Различают дегазирующие вещества окислительно-хлорирующего действия (гипохлориты, хлорамины) и щелочные (едкие щелочи, сода, аммиак, аммонистые соли и др.).

Дегазацию транспортных средств и техники проводят путем обработки дегазирующим раствором с помощью технических средств дегазации или протиранием кистью или ветошью, смоченными в растворах.

Дегазация территории может проводиться химическим или механическим способом. Химический способ осуществляется поливкой дегазирующими растворами или распылением сухих дегазирующих веществ с помощью поливомоечных и других дорожных машин. Механический способ - срезание и удаление верхнего зараженного слоя почвы (снега) с помощью бульдозера на глубину 7-8 см, а рыхлого снега - до 20 см или изоляция зараженной поверхности с использованием настилов из смолы, камыша, веток, досок и т.д.

2.4 Исследование радиоактивного заражения на объекте и выработка мероприятий по защите населения, рабочих и служащих и по дезактивации

2.4.1 Общие положения

При аварии на радиационно-опасном объекте (РОО) возможны два варианта загрязнения местности радионуклидами: первый - при аварии с разрушением реактора; второй - при аварии без разрушении реактора.

Поскольку в данном случае авария - без разрушения реактора, ограничимся рассмотрением аварий без разрушения реактора. При аварии без разрушения реактора образуется две зоны радиоактивного заражения:

Таблица 4

Наименование зон заражения и их условные обозначения	Уровень радиации через 1ч на внешней границе зон заражения, Р/ч	Ширина зон заражения, км	Длина зон заражения, км
А1 - слабого радиационного загрязнения (радиационной опасности)	0,025	2	74
А- умеренного загрязнения	0,1	1,2	43

Наиболее характерными радионуклидами, выбрасываемыми в атмосферу, в этом случае будут: инертные газы и йод-131. Спад радиации идет со скоростью: за 6 часов - в 2 раза; за сутки - в 5 раз; за 10 суток - в 25 раз; за месяц - в 80 раз.

В целях проведения защитных мероприятий (эвакуации, дезактивации, хозяйственной деятельности) местность в районе загрязнения условно делится на 4 зоны:

1. Зона отчуждения (10 - 40 км от места аварии) с уровнем радиации на местности более 20 мР/ч. Проживание людей и хозяйственная деятельность в этой зоне запрещены.

2. Зона эвакуации (20 - 50 км от места аварии) с уровнем радиации в ней 5 - 20 мР/ч. Население из зоны эвакуируется, хозяйственная деятельность в зоне осуществляется вахтовым методом.

3. Зона жесткого контроля (50 - 100 км от места аварии) с уровнем радиации в зоне 2 - 5 мР/час. Проживание населения в зоне разрешено при условии питания населения «чистыми» (привозными) продуктами. Животноводство в зоне запрещено.

4. Зона проживания без ограничений с уровнем радиации менее 2 мР/час.

2.4.2 Определение уровня радиации на объекте

Из условий задания видно, что цех находится в зоне А1 - слабого радиационного загрязнения, уровень радиации в которой на внешне границе (74 км от аварийной АЭС) - 0,025 Р/ч, на внутренней границе (43 км от аварийной АЭС) - 0,1 Р/ч. Методом интерполяции можно определить уровень радиации на 1 час после аварии в районе цеха:

Защита населения, рабочих и служащих от радиационного заражения при аварии на АЭС

Время подхода переднего фронта зараженного воздуха можно определить по формуле:

где l - расстояние от аварийной АЭС, км;

- скорость переноса переднего фронта облака, км/час.

В первую очередь необходимо определить дозу облучения населения, находящегося на открытой местности, при прохождении фронта зараженного радиоактивными веществами воздуха за 1, 2 и 10 суток.

где Рср - средний уровень радиации за рассматриваемый отрезок времени;

Рср= , где Рн и Рк - уровни радиации в начале и конце излучения соответственно.

Kосл - коэффициент ослабления, для открытой местности он принимается равным 1;

t - время пребывания на зараженной местности.

,

где Р1 - уровень радиации на один час после аварии;

K24 - коэффициент для пересчета уровня радиации на 24 часа после аварии (по табл 2 прил 5 [2]);

Kосл - коэффициент ослабления, для открытой местности он принимается равным 1.

;

Аналогичным образом рассчитываются доза для 2 суток:



Доза для 10 суток:

Данный уровень радиационного заражения не приведет к заболеванию человека лучевой болезнью, однако находиться на открытой местности и вести какие-либо работы недопустимо до тех пор, пока уровень радиации не спадет ниже 5 мР/час, т.е до уровня радиации зоны жесткого контроля.

Цех расположен в одноэтажном здании из сборного железобетона. Коэффициент ослабления для данного здания равен Косл=10. Зная это значение, можно определить дозу облучения рабочих и служащих за 1, 2 и 10 суток по формуле:

Поскольку ни одно из значений дозы облучения в помещении цеха не превышает 5 бэр, можно сделать вывод о том, что эвакуация не потребуется.

На основании проведенных расчетов можно выбрать типовой режим защиты населения, проживающего в жилых и служебных помещениях одноэтажных каменных домов с коэффициентом ослабления радиации Kосл=10 (определяется по табл. 4 прил.5 [2]):

Таблица 5

Наименование зоны	Уровень радиации на один час после аварии, Р/ч	Условное наименование режима защиты	Общая продолжительность режима защиты, сутки	Последовательность соблюдения режима защиты
				Укрытие в защитном сооружении (гермет. пом.), час	Продолжительность проживания населения с ограничением пребывания на открытой местности
					До 1 ч. в сутки	До 2 ч. в сутки
А1	0,0734	2-2	120	4	40 суток	80 суток

Через 120 суток спад уровня радиации в районе цеха будет более чем в 100 раз, т.е. на местности уровень радиации будет менее Р = 1 мР/ч, что является характерным для зоны без ограничений.

При уровне радиации в районе цеха Р = 0,0734 Р/ч режим защиты рабочих и служащих (для объектов с помещениями Косл = 7 и защитными сооружениями Косл = 50-200) будет:

(определяется по табл. 5 прил.5 [2]).

Таблица 6

Наименование зоны	Уровень радиации на один час после аварии, Р/ч	Условное наименование режима защиты	Общая продолжительность режима защиты, сутки	Последовательность соблюдения режима защиты
				Укрытие в защитном сооружении (гермет. пом.), час	Продолжительность проживания населения с ограничением пребывания на открытой местности
А1	0,0734	5-2	70	4	35 суток

Через 70 суток вследствие спада радиации более чем в 100 раз в районе цеха уровень радиации будет менее Р =1 мР/ч, что позволяет вести работы без соблюдения каких либо мер противорадиационной защиты.

2.4.4 Мероприятия по защите от воздействия радиационного заражения

1. Подготовительные мероприятия, проводимые на случай возможной аварии:

обеспечение связи со штабом ГО района и внутри объекта;

обеспечение средствами индивидуальной защиты;

создание запасов йодных препаратов, 5% настойки йода;

обеспечение памятками людей по действиям в зонах радиационно-активного загрязнения;

обеспечение объектов приборами радиационной разведки и дозиметрического контроля и создание постов радиационного наблюдения;

обеспечение материалами для герметизации служебных и складских помещений (ветоши, бумаги), для укрытия продовольствия, воды, одежды;

создание запасов дезактивирующего порошка, мыла, других моющих средств, ветоши;

приобретение термосов, герметичной тары для хранения продуктов питания;

приобретение средств аварийного освещения;

подготовка мест частичной санитарной обработки и частичной дезактивации одежды, обуви;

2. Мероприятия, проводимые по сигналу «ВНИМАНИЕ ВСЕМ!»:

включить радио или телевидение, прослушать экстренное сообщение территориального управления ГО об аварии на АЭС. Постоянно держать радио включенным;

оповестить состав цеха об угрозе радиационной опасности и укрыть весь персонал не менее чем на 4 часа;

провести герметизацию помещений, где есть люди;

провести йодную профилактику персонала;

выдать СИЗ (ватно-марлевые повязки) и одеть их

выставить пост радиационного наблюдения;

проверить работу водопроводной и пожарной системы;

обеспечить запас питьевой и технической воды;

укрыть (в полиэтиленовые пакеты) продукты питания и др.;

получить средства дезактивации;

получить данные об уровне радиации и соблюдать выбранный режим защиты (см табл.)

доложить в вышестоящие штабы о проведенных мерах защиты;

Дезактивация объекта.

Дезактивация - удаление радиоактивных веществ с зараженных поверхностей транспортных средств и техники, зданий и сооружений, территории, одежды и средств индивидуальной защиты, а также из воды. Проводится в тех случаях, когда степень заражения превышает допустимые пределы. Дезактивация подразделяется на частичную и полную и проводится в основном двумя способами -- механическим и физико-химическим.

Для проведения дезактивации используется вода. Вместе с водой применяются специальные препараты, повышающие эффективность смывания радиоактивных веществ. Это поверхностно-активные и комплексообразующие вещества, кислоты и щелочи.

Дезактивация зданий и сооружений проводится обмыванием водой. Обмыв начинается обычно с крыши и ведется сверху вниз. Особо тщательно обмываются окна, двери, карнизы и нижние этажи здания. Для предохранения от попадания зараженной воды во внутренние помещения необходимо закрыть двери, окна, вентиляционные отверстия и т. д.

Дезактивация внутренних помещений и рабочих мест проводится обмыванием растворами или водой, обметанием вениками и щетками, а также протиркой. Начинать дезактивацию следует с потолка. Потолок, стены, станки и оборудование протирают влажными тряпками, пол моется теплой водой с мылом или 2--3 %-ным содовым раствором. Внутри помещения радиоактивное заражение не должно превышать 90 мР/ч.

гетерогенный триацетат целлюлоза

Заключение

На основании проведенных исследований устойчивости работы цеха можно утверждать, что цех достаточно устойчив к воздействию рассмотренных поражающих факторов и при выполнении намеченных мероприятий по повышению устойчивости его работы. способен продолжать синтез гетерогенного триацетата целлюлозы. Короткие перерывы в работе могут быть при устранении возможных повреждений в результате взрыва ГВС, для проведения дегазации и дезактивации при заражении АХОВ и радиоактивными веществами, после спада уровней заражения.

Список использованной литературы

1. Атаманюк В.Г., Ширшов Л. Г., Акимов Н. И. Гражданская оборона: Учебник для ВУЗов, - М.: Высшая школа, 1987.

2. Белоусов А.Я., Бобров И.К. Оценка устойчивости работы цеха (производства) кинофотоматериалов и магнитных носителей в чрезвычайных ситуациях, - Спб: СПбГУКиТ, 2000.

3. Регламентационная карта производства ТАЦ.

4. Брагинский Г.И., Кудрна С.К. Технология основы кинофотопленок и магнитных лент. - 2-е изд., перераб. - Л.: Химия, 1980. - 400 с., ил.

Размещено на Allbest.ru

...