Главная Коллекция "Revolution" Безопасность жизнедеятельности и охрана труда Прогнозирование масштабов заражения АХОВ при авариях на химически опасных объектах

Прогнозирование масштабов заражения АХОВ при авариях на химически опасных объектах

Методика прогнозирования масштаба заражения аварийно опасными веществами в зависимости от их химических, физических свойств и агрегатного состояния. Оценка обстановки при авариях на химически опасных объектах. Определение границ возможных зон заражения.

Рубрика Безопасность жизнедеятельности и охрана труда
Вид практическая работа
Язык русский
Дата добавления 04.05.2014
Размер файла 39,3 K
рефераты на заказ со скидкой

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Братский государственный университет

Кафедра экологии и БЖД

Практическая работа

Прогнозирование масштабов заражения АХОВ при авариях на химически опасных объектах

Выполнила: Д.В. Осинская

Студентка группы ИМ-12

Руководитель: ст. препод.

И.В. Камышникова

Братск 2012

Цель работы:

1. Изучить методику прогнозирования масштаба заражения АХОВ при авариях на химически опасных объектах (ХОО)

2. Провести оценку обстановки при авариях на ХОО по реальным условиям

Термины и определения:

АХОВ (аварийно-химические опасные вещества) - это токсичные вещества, обращающиеся в больших количествах в промышленности и на транспорте, способные вызывать массовые поражения людей, животных, оказывать негативное воздействие на окружающую среду.

ХОО (химически опасные объекты) - объекты, при аварии или разрушении, которого, могут произойти массовые поражения людей, животных и растений.

Зона заражения - территория, на которой концентрация токсичного вещества превышает значение ПДК.

Площадь зоны фактического заражения АХОВ (SФ) - территория, заражённая АХОВ в опасных для жизни пределах.

Площадь зоны возможного заражения (SВ) - территория, в пределах которой под воздействием направления ветра может перемещаться облако АХОВ.

Первичное облако - облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (1-3 мин) перехода в атмосферу части АХОВ из ёмкости при её разрушении.

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

Эквивалентное количество АХОВ - такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости атмосферы.

Пороговая токсодоза - ингаляционная токсодоза, вызывающая начальные симптомы поражения.

Основные положения:

Масштабы заражения АХОВ в зависимости от их химических, физических свойств и агрегатного состояния рассчитываются для первичного и вторичного облаков:

для сжиженных газов - отдельно для первичного и вторичного облака;

для сжатых газов - для первичного облака;

для жидкостей, с температурой кипения выше температуры окружающей среды - для вторичного облака.

Исходные данные для прогнозирования масштабов заражения АХОВ:

общее количество АХОВ на объекте и данные о размещении их запасов в технологических ёмкостях и трубопроводах;

количество АХОВ, выброшенных в атмосферу, характер их разлива на постилающую поверхность («свободно» или «в поддон» или «в обваловку»);

высота поддона или обваловки складских ёмкостей;

метеорологические условия: температура воздуха, скорость ветра на высоте 10 м (на высоте флюгера), степень вертикальной устойчивости атмосферы.

Принятые допущения:

При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения на случай производственных аварий в качестве исходных данных рекомендуется принимать: выброс АХОВ (Q0) - количество АХОВ в максимальной по объёму единичной ёмкости (технологической, складской, транспортной и др.), метеорологические условия - инверсия, скорость метра 1 м/с.

Для прогнозирования масштабов заражения непосредственно после аварии должны браться конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося) АХОВ и реальные метеоусловия.

Внешние границы зоны заражения рассчитываются по пороговой токсодозе при ингаляционном воздействии на организм.

Ёмкости, содержащие АХОВ, при авариях разрушаются полностью.

Толщина слоя жидкости АХОВ, разлившегося свободно на подстилающей поверхности, принимается равной 0,05 м по всей площади разлива; для АХОВ.

Разлившиеся в поддон или обваловку, определяется следующим образом:

а) при разливах из ёмкостей имеющих самостоятельный поддон (обваловку):

,

где: Н - высота поддона (обваловки), м;

б) при разливах из ёмкостей, расположенных группой, имеющих общий поддон (обваловку) :

,

где: Q0 - количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т

d - Плотность АХОВ, т/м3;

F - Реальная площадь разлива в поддон (обваловку), м2.

Предельное время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменным метеорологических условий составляет 4 ч. По истечении указанного времени прогноз обстановки должен уточняться.

При авариях на газопроводах и продуктопроводах выброс АХОВ принимается равными максимальному количеству АХОВ, содержащемуся в трубопроводе между отсекателями, например, для аммиакапроводов - 275-500 т.

Исходные данные:

Таблица 1.1

Характеристики АХОВ и вспомогательные коэффициенты

№ вар-та

Наименование АХОВ

Плотность АХОВ, т/м3

Темпер. кипения°С.

Пороговая токсодоза мг·мин/л

Значения вспомогательных коэффициентов

газ

жидкость

К1

K2

K3

K7 для температуры воздуха (°С)

-40

-20

0

20

40

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

2

Аммиак изотермическое хранение

-

0,681

-33,42

15

0,01

0,025

0,04

0

0,9

1

1

1

1

1

1

1

1

Продолжение таблицы 1.1

№

Наименование АХОВ

Количество АХОВ, кг.

Агрегатное состояние АХОВ

Условия хранения (под давлением), кгс/см2

Температура воздуха, Т °С

Скорость ветра, м/с

Время от начала аварии, ч

1

2

3

4

5

6

7

8

2

Аммиак

10000 тонн

Сжиженный газ

Изотермическое хранение

-20

1

5

Продолжение таблицы 1.1

Время суток

Облачность

Расстояние границы объекта от возм. места аварии, м

Ширина санит. зоны, м

Характер разлива АХОВ

Высота поддона (обвалования), м

9

10

11

12

13

14

День

Облачно

350

2500

Поддон

1,5
Таблица 1.2
Степени вертикальной устойчивости атмосферы по прогнозу погоды

Скорость ветра м/с

Ночь

Утро

День

Вечер

Ясно

Пас-но

Ясно

Пас-но

Ясно

Пас-но

Ясно

Пас-но

Менее 2

Ин

Из

Из(Ин)

Из

К(Из)

Из

Ин

Из

2-3,9

Ин

Из

Из(Ин)

Из

Из

Из

Ин

Из

Более 4

Из

Из

Из

Из

Из

Из

Из

Из
Примечание:
Ин - инверсия, Из - изотермия, К - конвекция.
В скобках - при снежном покрове.
Утро - время в течение 2-х часов после восхода солнца
Вечер - время в течение 2-х часов после захода солнца.
Инверсия в атмосфере, характеризуется повышение температуры воздуха по мере увеличения высоты. Инверсия в приземном слое воздуха чаще всего образуется в безветренные ночи в результате интенсивного излучения земной поверхностью. Инверсия препятствует рассеиванию воздуха по высоте и создает наиболее благоприятные условия для сохранения высоких концентраций АХОВ.
Изотермия в атмосфере, характеризуется стабильным равновесием воздуха, она наиболее типична для пасмурной погоды, но может возникнуть и в утренние или вечерние часы. Изотермия препятствует рассеиванию воздуха по высоте и создает наиболее благоприятные условия для сохранения высоких концентраций АХОВ.
Конвекция в атмосфере, характеризуется вертикальным перемещением воздуха с одних высот на другие. Наблюдаются восходящие потоки воздуха, рассеивающие зараженное облако, что создает неблагоприятные условия для распространения АХОВ. Наблюдается в летние месяцы.
заражение аварийный химический опасный
Таблица 1.3
Значение коэффициента К4 в зависимости от скорости ветра

Скорость ветра, м/с

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

15

К4

1

1,33

1,67

2,0

2,34

2,67

3,0

3,34

3,67

4,0

5,68

Таблица 1.4

Глубины зон возможного заражения АХОВ, км

Скорость ветра, м/с

Эквивалентное количество АХОВ, т

0,01

0,05

0,1

0,5

1

3

5

10

20

30

1

0,38

0,85

1,25

3,16

4,75

9,18

12,53

19,2

29,56

38,13

2

0,26

0,59

0,84

1,92

2,84

5,35

7,20

10,83

16,44

21,02

3

0,22

0,48

0,68

1,53

2,17

3,99

5,34

7,96

11,94

15,18

4

0,19

0,42

0,59

1,33

1,88

3,28

4,36

6,46

9,62

12,18

5

0,17

0,38

0,53

1,19

1,68

2,91

3,75

5,536

8,19

10,33

6

0,15

0,34

0,43

1,09

1,53

2,66

3,43

4,88

7,20

9,06

7

0,14

0,32

0,45

1,00

1,42

2,46

3,17

4,50

6,50

8,14

8

0,13

0,30

0,42

0,94

1,33

2,30

2,97

4,20

5,92

7,42

9

0,12

0,28

0,40

0,88

1,25

2,17

2,80

3,96

5,60

6,86

10

0,12

0,26

0,38

0,84

1,19

2,06

2,66

3,76

5,31

6,50

15

0,10

0,22

0,31

0,69

0,97

1,68

2,17

3,07

4,34

5,31

Примечание: При скорости ветра более 15 м/с размеры зон заражения принимать как при скорости 15 м/с. При скорости ветра менее 1 м/с размеры зоны заражения принимать как при скорости 1 м/с.

Таблица 1.5

Скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха

Скорость ветра, м/с

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

14

15

Скорость переноса км/ч

Инверсия

5

10

16

21

Изотермия

6

12

18

24

29

35

41

47

53

59

65

71

82

88

Конвекция

7

14

21

28
Таблица 1.6

Угловые размеры зоны возможного заражения АХОВ в зависимости от скорости ветра

Скорость ветра, м/с

менее 0,5

0,6-1

1,1-2

более 2

Градусы

360

180

90

45

Расчёт данных:

1. Эквивалентное количество вещества в первичном облаке:

Qэ1 = K1 K3 K5 K7 Q0

Qэ1 = 0,01 0,04 0,23 1 10000 = 0,92 т.

где: К1 - коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (таблица 1.1);

К3 - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе АХОВ (таблица 1.1);

К5 - коэффициент, учитывающий СВУА, принимается равным: для инверсии - 1, для изотермии - 0,23, для конвекции - 0,08;

К7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (таблица 1.1),

Q0 - количество выброшенного или вылитого АХОВ, т.

2. Время испарения аммиака:

где: h - толщина слоя АХОВ, м (толщина слоя жидкости, разлившейся свободно принимается равной 0,05 м; разлившихся в поддон или обваловку - h = H - 0,2 с высотой Н, м)

d - плотность АХОВ, т/м3

3. Эквивалентное количество вещества во вторичном облаке:

Qэ2 = (1- K1) K2 K3 K4 K5 K6 K7

Qэ2 = (1-0,01) 0,025 0,04 1 0,23 3,623 1 = 9,318 т.

где: К2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (табл. 1.1);

К4 - коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл. 1.3);

К6 - коэффициент, зависящий от времени, прошедшего, после аварии, определяется из соотношения:

К6 = N 0,8 при N < t

К6 = t 0,8 при N > t

К6 = 1 при t < 1

где: N - время прошедшее после начала аварии, ч;

t - продолжительность испарения АХОВ,

4. Глубина зоны заражения для первичного облака. Согласно таблице 1.4 глубина зоны заражения для 0,5т. составляет 3,16 км, а для 1 т. - 4,75км. Интерполированием находим глубину зоны заражения для 0,92т.

5. Глубина зоны заражения для вторичного облака. Согласно таблице 1.4 глубина зоны заражения для 5 т. составляет 12,53 км, а для 10 т. - 19,2 км. Интерполированием находим глубину зоны заражения для 9,318 т.

6. Полная глубина зоны заражения:

Г = Гмак+ 0,5Гмин,

Г = 18,290 + 0,5•4,496 = 20,538км.

где: Гмак, Гмин - глубина заражения по первичному и вторичному облаку, км. Значения Гмин и Гмак определяются по данным таблицы 1.4. с использованием величин Qэ1, Qэ2. При этом за Гмак принимается большее из двух сравниваемых значений табличной глубины заражения.

7. Предельно возможные значения глубины переноса воздушных масс:

, Гп = 5 6 = 30 км

где: N - время прошедшее после аварии;

V - Скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха, км/ч (таблица 1.5).

8. Площадь зоны возможного заражения:

где: f - угловые размеры зоны возможного заражения, °(таблица 1.6).

9. Площадь зоны фактического заражения:

где: К8 - коэффициент, зависящий от СВУА, равный: при инверсии - 0,081, изотермии - 0,133, конвекции - 0,295.

10. Определение границ возможных зон заражения:

11. Время подхода зараженного облака к объекту:

где: L - расстояние от источника заражения до объекта, км

Вывод

В ходе практической работы была изучена методика прогнозирования масштабов заражения АХОВ при авариях на ХОО. В результате проведения оценки обстановки после аварии на ХОО стало известно что, глубина зоны заражения аммиаком может составить 20,538км, а продолжительность действия источника заражения - около 35,4ч.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.

© 2000 — 2023, ООО «Олбест» Все права защищены