Хімічна обстановка при надзвичайній ситуації

Размещено на http://www.allbest.ru/

1. Оцінка хімічної обстановки у разі виникнення НС з виливом (викидом) сильнодіючих отруйних речовин (СДОР)

СДОР характеризуються впливом на людину, навколишнє середовище, тварин, а також поширенням зараженого повітря на відстані, залежно від ступеня вертикальної стійкості повітря (СВСП) у приземному шарі атмосфери. хімічний зараження отруйний надзвичайний

СВСП визначається температурою повітря, швидкістю вітру в приземному шарі атмосфери на висоті 2 м від поверхні землі, часом доби й хмарністю.

Розрізняють три ступені вертикальної стійкості атмосфери: інверсія, ізотермія і конвекція і визначають їх відповідно до рис. 1.1.

Рисунок 1.1 - Графік орієнтовної оцінки СВСП

Інверсія - це такий стан погоди, при якому температура поверхні ґрунту менше, ніж температура повітря на висоті 2 м. від землі. Вона спостерігається, як правило, у ясні ночі.

Ізотермія - такий стан приземного шару повітря, при якому температура поверхні ґрунту орієнтовно дорівнює температурі повітря на висоті 2 м. від землі.

Конвекція - такий стан приземного шару повітря, при якому температура поверхні ґрунту більше чим температура повітря на висоті 2 м. від землі швидко летючими речовинам.

При оцінці обстановки треба визначити:

- площу зони хімічного зараження;

- час підходу хмари з вражаючою концентрацією отруйних речовин до населеного пункту;

- час вражаючої дії СДОР;

- можливі втрати робітників та службовців в осередку ураження.

Основною характеристикою зони хімічного зараження є глибина розповсюдження хмари зараженого повітря. Ця глибина пропорційна концентрації СДОР і швидкості вітру. На глибину розповсюдження СДОР і на їх концентрацію в повітрі значно впливають вертикальні потоки повітря. Їх напрям характеризується ступенем вертикальної стійкості атмосфери.

Площа хімічного зараження визначається по формулі:

де Г - глибина отруйної хмари, км;

Ш - ширина цієї хмари, км.

Якщо швидкість вітру більше 1 м/с застосовуються коефіцієнти, які мають значення, вказані в таблиці 1.1.

Глибина розповсюдження отруйної хмари визначається по таблиці 1.2.

При умовах зберігання СДОР в обвалованих ємностях, глибина розповсюдження хмари зменшується в 1,5 рази.

Ширина хмари отруйних речовин:



де К - постійна величина, яка дорівнює при інверсії - 0,03; при ізотермії -0,15; при конвекції - 0,8.

2. Задача

На заводі, вночі, зруйнувалася обвалована ємність з сірчистим ангідридом - 100 тон. Місцевість відкрита. Метеоумови - ясно, швидкість вітру 3 м/с. Визначити площу зони хімічного зараження.

Розв'язок

1. Визначимо ступень вертикальної стійкості повітря (СВСП) у приземному шарі атмосфери. Вихідні метеоумови відповідають СВСП конвекція.

2. Визначимо глибину отруйної хмари Г=0,77 км для швидкості 1 м/с; проведемо перерахунок для умов зберігання СДОР в обвалованих ємностях (глибина розповсюдження хмари зменшується в 1,5 рази) та швидкості 3 м/с: поправочний коефіцієнт дорівнюватиме 0,62.

Тоді глибина отруйної хмари дорівнюватиме:

Г=0,77*0,62/1,5=0,3183 (км).

3. Визначимо ширину хмари отруйних речовин:

Ш= к х Г

де к - постійна величина, яка при конвекції дорівнює 0,8.

Ш= 0,8*0,3183 =0,2546 (км)

4. Площа зони хімічного зараження дорівнюватиме:

S = Ѕ Г Ш =0,5*0,3183 *0,2546 =0,041 (км²).

Відповідь: площа зони хімічного зараження дорівнюватиме 0,041 км².

На заводі, удень, зруйнувалася ємність, що містить сірчистий ангідрид.

Метеоумови - ясно, Uв = 2 м/с. Визначити час підходу отруйної хмари для населеного пункту, що розташований у 9 км. від місця аварії.

Розв'язок

1. Визначимо за рис. 1.1 ступень вертикальної стійкості повітря (СВСП) у приземному шарі атмосфери. Вихідні метеоумови відповідають СВСП конвекція.

2. Визначимо середню швидкість руху хмари з вражаючою концентрацією отруйних речовин за таблицею № 1.3. Для конвекції, відстані 9 км та Uв = 2 м/с середня швидкість руху хмари з отруйними речовинами W=3 м/с.

3. Визначимо час підходу хмари з вражаючою концентрацією отруйних речовин до населеного пункту за формулою:

t = R/W (м/с), год.

де R - відстань до населеного пункту.

t = 9000/3=3000 (с)=50 (хв)=0,83 (год).

Відповідь: час підходу отруйної хмари до населеного пункту - 50 хв.

На заводі зруйнувалася ємність з сірчистим ангідридом. В осередку

ураження, на відкритій місцевості, залишилося 200 чоловік. Забезпеченість протигазами 100%. Визначити структуру втрат.

Розв'язок

1. Можливі втрати робітників, службовців та населення від СДОР в осередку зараження на відкритій місцевості із стовідсотковою забезпеченістю протигазами (за табл.1.6) становлять 10%, тобто 200*0,1=20 чол.

2. Розрахунки можливих втрат людей у осередку ураження, приблизно становлять (у % відношенні від загальної кількості втрат):

- легкої ступені - 0,25*20=5 чол.,

- середньої й тяжкої ступені - 0,4*20=8 чол.,

- зі смертельним наслідком - 0,35*20=7 чол.

Відповідь: можливі втрати робітників, службовців та населення складають 20 чол., з них можливі ураження легкої ступені - 5 чол., середньої і тяжкої ступені - 8 чол., зі смертельним наслідком - 7 чол.

На заводі зруйнувалася обвалована ємність з сірчистим ангідридом, Uв= =3м/с. Визначити час вражаючої дії.

Розв'язок

1. Час вражаючої дії отруйних речовин дорівнюється часу випарювання цих речовин:

t враж. = t випар, год.

Час випарювання сірчистого ангідриду визначається і для обвалуваної ємності та швидкості вітру рівній 1 м/с становить t випар = 20 годин.

2. Для перерахунку часу випарювання сірчистого ангідриду за швидкістю вітру визначаємо поправочний коефіцієнт що дорівнює 0,55.

Таким чином, час вражаючої дії сірчистого ангідриду дорівнюватиме:

t враж.=20*0,55=11 (год.)

Відповідь: час вражаючої дії складає 11 год.

Оцінка обстановки, яка склалася в результаті радіаційного забруднення місцевості

Визначення рівня радіації на певну годину після вибуху

де Кt - коефіцієнт перерахунку рівня радіації на заданий час;

Р1 - рівень радіації на 1-шу годину після вибуху; Рt - рівень радіації на час t після вибуху.

Визначення можливих доз опромінення:



де Рсер - середній рівень радіаційного забруднення, Р/год;

tперебув - час перебування (час роботи) на забрудненій території, год;

Кпосл.- коефіцієнт послаблення будівель, споруд тощо.

де Рпоч. - рівень радіац. забруднення на початок роботи, Р/год;

Ркінц. - рівень радіац. забруднення на кінець роботи, Р/год.

де Р1 - рівень радіації забруднення на першу годину після вибуху (аварії), Р/год;

Кпоч та Ккінц. - коефіцієнти перерахунку рівня радіаційного забруднення на час початку, та час закінчення перебування на зараженій території.

Визначення можливих доз опромінення при доланні зони забруднення

- час перебування (час роботи) у зараженій зоні:

де R - відстань, км; V - швидкість руху, м/с;

- час долання середини забрудненої зони (після вибуху):



де tпоч - час початку руху по зараженій зоні після вибуху;

- середній рівень радіації на першу годину після вибуху:

де Р1,… Рn - рівні радіації на першу годину після вибуху у точках на маршруті;

де Рсеред - середній рівень; Кtс - коефіцієнт перерахунку на час tсер;

Визначення допустимої тривалості перебування та допустимого часу початку роботи у зараженій зоні при заданій дозі опромінення

Рішення відбувається з

де Р1 - максимальний рівень радіації на першу годину після вибуху, Р/год;

К посл - коєфіцієнт послабления радіації;

Двст - встановлена доза опромінення, Р;

t - час від початку опромінення; б - відносна величина.

Визначити дозу опромінення, яку отримають робітники у цеху з Кпосл = 9, якщо почнуть роботу через 2,5 години після вибуху. Рівень радіації через годину після вибуху склав 120 р/г. Час роботи 5 год.

Розв'язок

1. Визначимо Рпоч. - рівень радіац. забруднення на початок роботи (Р/год); Ркінц. - рівень радіац. забруднення на кінець роботи (Р/год).

Рпоч.=Р1/Кпоч. (Р/год),

Ркінц=Р1/Ккінц (Р/год),

де Р1 - рівень радіац. забруднення на 1-шу годину після вибуху (аварії), (Р/год);

Кпоч та Ккінц. - коефіцієнти перерахунку рівня радіаційного забруднення на час початку (2,5 год.), та час закінчення (7,5 год.) перебування на зараженій території; визначаємо за табл.1.8: Кпоч=3; Ккінц.=11,22.

Рпоч.=120/3=40 (р/год),

Ркінц=120/11,22=10,7 (р/год).

2. Визначимо Рсер - середній рівень радіаційного забруднення (р/год):

Рсер =(40+10,7) /2= 25,35 (Р/год).

3. Визначаємо можливі дози опромінення за формулою:

Д= (Рсер. х tперебув.) / Кпосл (Р),

де tперебув - час перебування (час роботи) на забрудненій території (год.);

Кпосл.- коефіцієнт послаблення будівель, споруд тощо.

Д= 25,35 х 5/ 9= 14,08 (Р).

Відповідь: доза опромінення, яку отримають робітники у цеху, дорівнює 14,08 Р.

Визначити допустимий час перебування робітників у цеху з К посл. = 30, якщо роботи почалися через 2 години після вибуху, а рівень радіації через 1,5 години після вибуху склав 160 р/год. Встановлена доза 4,4 р.

Розв'язок

1. Визначимо відносну величину б:

б = Р1 / (Д вст. х К посл),

де К посл - коєфіцієнт послабления радіації ,

Двст - встановлена доза опромінення, (Р).

Р1 - максимальний рівень радіації на 1-шу годину після вибуху, (Р/г), визначимо за формулою:

Р1=Рt x Кt= 160 x 1,63=260,8 (Р/год),

Коефіцієнт перерахунку рівня радіаційного забруднення визначено за табл.1.8: Кt=1,63.

Тоді

б = 260,8 / (4,4 х 30)=1,98.

2. За величиною часу початку опромінення (t=2 год. ) та відносною величиною (б=1,98) за графіком на мал. 2 визначаємо допустимий час перебування робітників у цеху: t =1 год.

Відповідь: допустимий час перебування робітників у цеху складає 1 год.

Визначити дозу опромінення, яку отримає особовий склад ЦО при доланні зони радіаційного забруднення. Зона перетинається через 3 год. після вибуху на автотранспорті із швидкістю 25 км/год. Довжина зони зараження 75 км. Рівні радіації через годину після вибуху у точках на маршруті склали: Т1-20 р/г, Т2-60 р/г, Т3- 110 р/г, Т4 - 70 р/г, Т5 - 10 р/г. Встановлена доза 30 р. Подолання зони можливо, чи ні?

Розв'язок

1. Визначимо час перебування (час роботи) у зараженій зоні:

tперебув.= R / V (год.),

де R - відстань, (км.);

V - швидкість руху (м/с).

tперебув.= 75 / 25=3 (год.),

2. Обрахуємо час долання середини забрудненої зони (після вибуху):

t сер. = tпоч.+1/2 t переб (год.),

де t поч - час початку руху по зараженій зоні після вибуху.

t сер. = 3+1/2 х 3=4,5 (год.),

3. Визначимо середній рівень радіації на 1-шу годину після вибуху:

Р1серед.=(Р1+…Рn)/n (Р/год.),

де Р1, Р2… Рn - рівні радіації на 1-шу годину після вибуху у точках на маршруті;

Р1серед.=(20+60+110+70+10)/5= 54 (Р/год.),

4. Визначимо середній рівень опромінення на час перетинання середини забрудненої зони:

Рсеред.=Р1серед./Кtс (Р/год.),



де Рсеред середній рівень, Кtс - коефіцієнт перерахунку на час tсер.

Рсеред.=54/6,08=8,9 (Р/год.),

5. Визначимо дозу опромінення, яку отримає особовий склад ЦО при доланні зони радіаційного забруднення

Д= Рсер. х tпереб / К посл,

Коефіцієнт послалення радіації транспортним засобом приймаємо згідно [2] К посл=2. Тоді

Д = 8,9 х 3 / 2 =13,32 (Р).

Відповідь: У зв'язку з тим, що встановлена (дозволена) доза більша за розрахункову - рух по зоні по заданій дозі опромінення - можливий.

Визначити час початку роботи після вибуху в будівлі цеху з К посл. 10, якщо рівень радіації через 3 год. після вибуху склав 150 р/г. Тривалість роботи 4 год. Встановлена доза 28,1 р.

Розв'язок

1. Визначимо максимальний рівень радіації на першу годину після вибуху (Р1) із формули:

Р1= Рt х Кt (р/год.),

де Кt - коефіцієнт перерахунку рівня радіації на заданий час (табл.1.8);

Рt - рівень радіації на час t після вибуху.

Р1= 150 х 3,74= 561 (р/год.),

2. Визначимо відносну величину б:

б = Р1 / Д вст. х К посл,

де Р1 - максимальний рівень радіації на 1-шу годину після вибуху, (Р/г),

К посл - коєфіцієнт послабления радіації ,

Двст - встановлена доза опромінення, (Р).

б = 561 / 28,1 х 10=1,996.

3. За величиною тривалості роботи (t=4 год.) та відносною величиною (б=1,996) за графіком на мал. 2 визначаємо час початку роботи після вибуху: t ? 3,8? 3 год 48 хв.

Відповідь: мінімальний час початку роботи після вибуху складає 3 год 48 хв.



Використана література

1. Цивільний захист. Методичні вказівки до виконання домашньої контрольної роботи для студентів ЗДІА усіх спеціальностей заочного відділення. - Запоріжжя, 2017.

2. Стеблюк М.І. Цивільна оборона: Підручник. -- К.: Знання, 2006. 79 с.

Размещено на Allbest.ru

...