Аварийно-химические опасные вещества

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. АХОВ и их краткая характеристика

2. Хранение и транспортировка АХОВ

3. Защита от АХОВ в чрезвычайных ситуациях

4. Вид очага химического поражения при выбросе АХОВ

5. Исходные данные для прогнозирования масштабов заражения АХОВ

6. Порядок проведения расчетов

7. Пример решения задачи

Приложение

Список литературы

1. АХОВ и их краткая характеристика

Аварийно-химические опасные вещества (АХОВ) - это химические вещества или соединения, которые при выбросе или проливе в окружающую среду в результате аварии или диверсии способны вызывать массовое поражение людей или животных, а также заражение воздуха, воды, почвы, растений и различных объектов выше установленных предельно-допустимых значений.

Интенсивное развитие науки и техники и создание новых материалов для народного хозяйства обусловили широкое применение АХОВ. Поэтому химически опасными объектами являются многие предприятия: химической, целлюлозно-бумажной, пищевой, нефтеперерабатывающей и оборотной отраслей.

Под химически - опасными объектами (ХОО) понимают объекты при авариях и разрушениях которых могут произойти массовые поражения людей, животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды (ГОСТ Р 22.0.05-94.)

На ХОО АХОВ являются исходным сырьем, промежуточными и побочными продуктами, а также растворителями и средствами обработки. Запасы этих веществ могут быть сосредоточены в резервуарах, находиться в технологической аппаратуре, в транспортных средствах (продуктопроводы, цистерны, танки судов).

Повреждение или разрушение хранилищ, цистерн, технологических емкостей и трубопроводов в результате аварий приводит к попаданию АХОВ на почву, в гидросферу и атмосферу с последующ0им образованием зоны заражения.

Под зоной химического заражения понимается территория, в пределах которой будет проявляться поражающее действие АХОВ.

Глубина зоны заражения это расстояние от источника заражения, которым являются поврежденные или разрушенные емкости или продуктопроводы до границ зоны. Зона химического заражения является составной частью очага химического поражения. Она характеризуется масштабами распространения первичного и вторичного облаков зараженного воздуха. Различают зону возможного химического заражения и зону фактического химического заражения.

Первичное облако АХОВ образуется лишь при разрушении (повреждении) оборудования для производства и емкостей содержащих АХОВ под давлением, т. е. При мгновенном переходе в атмосферу части химически опасных веществ (1-3 мин). Оно характеризуется высокими концентрациями, превышающими на несколько порядков смертельные дозы АХОВ. Облако, образованное ядовитым веществами, с плотностью выше, чем плотность воздуха, собирается в низинах, подвалах, расщелинах, частично вытесняя воздух.

Вторичное облако АХОВ образуется в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности. Концентрация паров во вторичном облаке на один-два порядка ниже, чем в первичном. Продолжительность действия вторичного облака определяется временем испарения источника и временем сохранения устойчивого направления ветра.

Площадь зоны возможного заражения - это территория, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра может перемещаться облако АХОВ.

Площадь зоны фактического заражения - это территория, зараженная АХОВ в опасных для жизни пределах.

Для прогнозирования и оценки химической обстановки, вызванной аварией на ХОО, необходимо знать скорость, направление предельного ветра и степень вертикальной устойчивости воздуха. Степень вертикальной устойчивости воздуха характеризуется следующими состояниями в приземном слое воздуха.

Инверсия (при ней нижние слои воздуха холоднее верхних) возникает при ясной погоде, малых (до 4 м/с) скоростях ветра примерно за час до захода солнца и разрушается за час до восхода солнца.

Конвекция (нижний слой воздуха нагрет сильнее верхнего и происходит его перемешивание по вертикали) возникает при ясной погоде, малых (до 4 м/с) скоростях ветра, примерно через 2 часа после восхода солнца и разрушается примерно за 2-2,5 часа до захода солнца.

Изометрия (температура воздуха в пределах 20….30 м от поверхности почти одинакова) обычно наблюдается в пасмурную погоду и при снежном покрове.

Эквивалентное количество АХОВ - это такое количество отравляющего вещества, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости воздуха количеством данного вещества, перешедшим в первичное (вторичное) облако.

Масштабы заражения рассчитываются:

- для сниженных 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.

При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения в количестве исходных данных принимаются:

- за величину выброса АХОВ (Q_V) - его содержание в максимальной по объему единичной ёмкости;

- метеоусловия - инверсия, скорость ветра - 1 м/с.

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

Для расчетов принимаются следующие допущения:

1. Емкости, содержащие АХОВ, разрушаются полностью.

2. Толщина слоя жидкости для АХОВ (h), разлившейся свободно, принимается равной 0,05 м по всей площади разлива:

Для АХОВ, разлившихся в поддон или обваловку, h определяется из соотношений:

а) при разливах из емкостей, имеющих самостоятельный поддон (обвалование) толщину слоя жидкости h находим из соотношения:

h = H - 0,2 (1)

где: H - высота поддона (обвалования) (м)

б) при разливах из ёмкостей, расположенных группой, имеющих общий поддон (обвалование) толщину слоя жидкости h находим из соотношения:

Q₀

h = -------- (2)

F_d

где: Q₀- общее количество выброшенного (вытекшего) при аварии вещества (т)

d - плотность АХОВ (т/м³)

F- реальная площадь разлива в поддон (обвалование) (м²)

Внешние границы зоны заражения АХОВ рассчитываются по пороговой токсодозе при ингаляционным действием на организм.

Токсичность - это способность О.В. оказывать поражающее воздействие на живой организм. Определяется токсической дозой.

Токсодоза - это количественная характеристика отравляющей способности О.В., соответствующая определенному эффекту поражения.

Токсодоза бывает: - смертельная, т.е. вызывающая летальный исход;

- поражающая, т.е. выводящая человека из строя, делающая его на определенные период времени неработоспособным.

2. Хранение и транспортировка АХОВ

Создаваемые на химически опасных объектах минимальные (неснижаемые) запасы в среднем рассчитаны на 3 суток, а для предприятий по производству минеральных удобрений эти запасы доводятся до 10-15 суток. В результате на крупных мероприятиях могут одновременно храниться сотни и даже тысячи тонн АХОВ. Причем на значительной части объектов пищевой и мясо-молочной промышленности, в холодильниках торговых баз и особенно н предприятиях водоочистки, расположенных в крупных городах, содержатся значительные их запасы. Например, на отдельных овощных базах содержится до 150 тонн сниженного аммиака, а на водопроводных станциях - от 100 до 400 тонн сжиженного хлора.

На многих предприятиях АХОВ являются и исходным сырьем, промежуточным и конечным продуктом либо побочной продукцией.

Все запасы этих веществ хранятся в резервуарах базисных и расходных складов, содержатся в технологической аппаратуре, транспортных средствах (в трубопроводах, железнодорожных цистернах, контейнерах).

Хранение опасных продуктов регламентируется санитарными нормами, строительными правилами и специальными ведомственными документами, исходя из их агрегатного состояния. Способы и условия хранения АХОВ приведены в таблице 1.

Наземные резервуары могут располагаться группами и стоять отдельно. Для каждой группы резервуаров или отдельных хранилищ по периметру оборудуется замкнутое обвалование или ограждающая стена. Примером организации такого хранения служат изометрические хранилища сниженного аммиака на 10 и 30 тыс. тонн. Под складскими резервуарами предприятий химической и других отраслей промышленности оборудуются поддоны для сбора разлившейся жидкости. Глубина поддона рассчитывается таким образом, чтобы в нем могли разместиться содержащиеся запасы в наибольшем резервуаре (группе резервуаров) на 0,2 м ниже от верхнего уровня поддона и обваловки.

Таблица 1. Способы и условия хранения АХОВ на химически опасных объектах

Агрегатное состояние АХОВ	Условия хранения	Способы хранения	Характеристика резервуаров, используемых для хранения АХОВ
			вид (форма)	типовые объемы, м3	нормативный коэффициент заполнения
Сжиженные газы	При температуре окружающей среды под давлением собственных паров 6-18 кгс/см2 Изометрическое, под давлением, близким к атмосферному	Наземный, реже заглубленный Наземный Наземный	Цилиндрические, горизонтальные (для аммиака, хлора, окиси этилена, фосгена и др.) Шаровые (для аммиака, окиси этилена, хлора) Вертикальные, цилиндричес-кие	10, 25, 40, 50, 100, 125, 60, 200 600, 2000 10000 20000 30000	0,8-0,85 0,83 0,835
Сжатые газы	При температуре окружающей среды и давлении 0,7-30 кгс/см2	Наземный	Сферические газгольдеры (для аммиака сероводорода	300, 400, 600, 800, 900, 1200, 2000
Жидкости	При атмосферном давлении и температуре окружающего воздуха	Наземный Наземный, реже заглублен - ный	Вертикаль - ные, цилинд рические (для ацетонитри ла и др.) Горизонталь ные, цилинд- рические (для цианистого и фтористого водорода, ме- тиламина, хлорпикрина и др.)	50, 100, 200, 300, 400, 700, 1000, 2000, 3000, 5000 5, 10, 25, 50, 75, 100	0,9 0,9

Для временного хранения АХОВ перед отправкой на базисные и расходные склады потребителей используются железнодорожные склады, располагаемые в тупиках не ближе 300 метров от жилых и общественных зданий. В этом случае ядовитые вещества находятся в специальных цистернах. Срок хранения при этом не должен превышать 2-3 суток. Однако предельно допустимое количество АХОВ, находящихся на таких складах, не установлено, что нередко приводит к бесконтрольному скоплению на железнодорожных станциях множества цистерн, используемых в качестве временных хранилищ.

Железнодорожный транспорт является основным видом перевозки АХОВ. По железным дорогам России ежегодно перевозится свыше 500 тыс. тонн хлора. Нормы перевозки опасных грузов регламентируются Правилами перевозок и тарифов железнодорожного транспорта, а также требованиями Правил ПБХ-93 и инструкцией Госгортехнадзора Российской Федерации.

Грузоподъемность железнодорожных цистерн: для хлора - 47,55 и 57 т; аммиака - 30 и 45 т; соляной кислоты - 52 и 59 т; фтора - 20 и 25 т.

Автомобильным транспортом АХОВ перевозятся в цистернах грузоподъемностью 2-6 т. Помимо цистерн используются различные контейнеры емкостью от 0,1 до 0,8 м³ и баллоны емкостью от 0,016 до 0,05 м³.

По территории крупных химически опасных объектов АХОВ перевозят железнодорожными цистернами либо транспортируют по трубопроводам.

Для перекачки сжиженного аммиака имеется единственный магистральный трубопровод Тольятти - Одесса, протяженность которого составляет 2,1 тыс. км.

Повреждение или разрушение специальных хранилищ, цистерн, технологических коммуникаций может привести к выбросу АХОВ в окружающую среду и созданию очага химического поражения. Образовавшееся при этом облако зараженного воздуха формирует зону заражения, пребывание людей в которой может представлять угрозу для их жизни и здоровья.

3. Защита от АХОВ в чрезвычайных ситуациях

Защита населения от АХОВ представляет собой комплекс организационных и организационно-технических мероприятий, проводимых с целью исключения или максимального снижения числа пострадавших от воздействия опасных химических веществ людей при химических авариях и катастрофах.

В организацию надежной защиты населения положены два основных принципа:

первый - заблаговременность подготовки органов управления, сил и средств РСЧС и обучения населения к действиям в очаге химического поражения;

второй - дифференцированный подход к выбору способов защиты и мероприятий, их обеспечивающих, с учетом степени потенциальной опасности для проживания людей.

Заблаговременная подготовка включает организационные и инженерно-технические мероприятия по предупреждению возможных аварий на химически опасных объектах, которые направлены как на выявление, так и на устранение причин аварий, максимальное снижение возможных разрушений и потерь. Они должны также создать условия для быстрейшей локализации и ликвидации последствий чрезвычайной ситуации.

Решающее значение для защиты населения от АХОВ имеют:

подготовка диспетчерских служб ХОО, создание и функционирование локальных автоматизированных систем контроля химического заражения и оповещения населения;

накопление, хранение и содержание в готовности средств индивидуальной защиты по месту пребывания людей для использования в экстремальных ситуациях;

поддержание в готовности убежищ к приему укрываемых, подготовка жилых и производственных зданий к защите людей;

определение и рекогносцировка районов временного размещения эвакуированного из городов населения в случае возникновения крупной химической аварии;

подготовка и поддержание готовности сил РСЧС к ликвидации последствий выброса опасных веществ в окружающую среду и оказанию помощи пострадавшим;

подготовка органов управления РСЧС и населения к умелым действиям при крупных авариях на химически опасных объектах.

Дифференцированный подход заключается в поисках конкретных способов защиты населения, которые устанавливаются на основе анализа обстановки, складывающейся при аварии на ХОО, наличия времени, сил и средств.

Основными способами защиты населения от АХОВ являются: использование средств индивидуальной защиты органов дыхания и защитных сооружений; временное укрытие населения в жилых и производственных зданиях; эвакуация людей из зон возможного заражения.

Каждый из перечисленных способов может применяться самостоятельно либо в сочетании с другими, в зависимости от конкретной обстановки.

Особого внимания заслуживает способ, основанный на применении средств индивидуальной защиты органов дыхания, поскольку он может быть наиболее эффективным в отдельных реальных условиях. Кроме того, он находит широкое применение на химических производствах для защиты промышленно-производственного персонала, а также может найти применение и для защиты людей, проживающих вблизи таких объектов.

Укрытие людей в убежищах и ПРУ позволяет обеспечить более высокий уровень защиты. Однако в мирное время этот способ находит весьма ограниченное применение, поскольку постоянное поддержание защитных сооружений в готовности к приему укрываемых требует значительных финансовых затрат.

Обеспечить защиту людей от первичного и в течение некоторого времени от вторичного облака заражающего воздуха могут жилые и производственные здания. При этом следует иметь ввиду, что чем меньше коэффициент воздухообмена внутреннего помещения, тем выше его защитные свойства. Так жилые и служебные помещения имеют более высокий коэффициент защиты по сравнению с помещениями производственных зданий.

Эвакуация населения из городов при возникновении опасности организуется комиссиями по чрезвычайным ситуациям на основе данных прогноза возможной обстановки. Она может проводиться различными видами транспорта или пешим порядком. Маршруты выбирают с учетом метеорологических условий, особенностей местности и складывающейся ситуации. Эффективность защиты может быть достигнута лишь в том случае, если эвакуация производится до подхода облака зараженного воздуха. В противном случае пребывание людей открыто на местности в атмосфере зараженного воздуха может только усугубить положение.

Определяющее значение на выбор способа защиты оказывает удаление людей (жилых кварталов, населенных пунктов) от места аварии. Так, при значительном удалении основным способом будет эвакуация в безопасные районы. Другие способы могут и не потребоваться. Вместе с тем на практике чаще встречаются случаи, когда необходимо сочетание различных способов. Например, нет возможности эвакуировать людей непосредственно из зоны химического заражения сразу же после аварии. В это случае целесообразно какое-то время находиться в помещениях, загерметизировав их подручными средствами. Затем, если возникнет крайняя необходимость, организуется вывоз людей в безопасные районы. Производственный персонал, используя как подготовленные помещения, так и промышленные противогазы, действует согласно инструкции.

Все эти способы защиты при авариях на ХОО дают положительный результат только при своевременном проведении ряда мероприятий, основными из которых являются: прогнозирование и оценка химической обстановки; оповещение населения об угрозе поражения АХОВ; разведка очага поражения и прилегающих к нему районов; оказание медицинской помощи пострадавшим; локализация и тушение пожаров в очаге химического поражения; ликвидация последствий химического заражения; инженерно-технические работы, направленные на снижение потерь в людях и материалах ущерба.

Поглощение (связывание) паровой фазы АХОВ может производиться путем создания в непосредственной близости от источника заражения на направлении распространения облака зараженного воздуха мелкодисперсных водяных завес. Последние создаются обычно с помощью поливо-моечных и пожарных машин (мотопомп), войсковых авторазливочных станций, тепловых машин типа ТМС-65 и других высоконапорных водяных агрегатов. С целью получения мелкодисперсных водяных завес рекомендуется использовать специальные приспособления для дробления струи воды, подаваемой из брандспойта.

При испарении взрывоустойчивых ингаляционно опасных АХОВ может быть использован и такой способ, как постановка отсечных завес, обеспечивающих подъем облака зараженного воздуха на высоту, на которой распространение облака не представляет опасности для окружающего населения.

Поглощение жидких АХОВ слоем сыпучих материалов часто оказывается наиболее доступным и довольно эффективным способом, так как для этого могут быть использованы самые распространенные подручные материалы.

Изоляцию жидких АХОВ пенами и другими покрытиями осуществляют для снижения скорости их испарения. Для получения пен и покрытия ими разлившейся жидкости используют штатные пеногенераторы пожарных машин или импровизированные приспособления к другим специальным машинам.

Одним из наиболее доступных и дешевых методов снижения скорости испарения АХОВ является разбавление их водой или обезвреживающими (нейтрализующими) растворами, которые могут подаваться в виде мелкодисперсного аэрозоля или компактной струи. Мелкодисперсный аэрозоль в данном случае, с одной стороны, обеспечивает разбавление АХОВ и, с другой, - поглощение ядовитых паров, исходящих из источника заражения. Компактную струю используют для нейтрализации концентрированных кислот, окислителей и других веществ, бурно вступающих в реакцию с водой или хорошо растворяющихся в ней.

4. Вид очага химического поражения при выбросе АХОВ

В результате аварии на ХОО может получиться сложная обстановка с образованием очага химического поражения (ХП), т.е. территория, подвергшаяся воздействию отравляющих веществ, на которой возможны поражения людей и животных. Очаг химического поражения можно разделить на несколько зон (рис. 1).

Зона непосредственного разлива ОВ характеризуется длиной и шириной района действия.

Зона распространения зараженного воздуха характеризуется глубиной распространения по направлению ветра с сохранением смертельных концентраций (Г см) и поражающих концентраций (Г пор.). За пределами последней люди могут находиться без средств индивидуальной защиты (СИЗ).

Рисунок 1

Форма зон распространения зараженного воздуха определяется скоростью ветра и может иметь форму круга, полукруга или сектора определенной угловой величины. На образование О₄ ХП большое влияние оказывают метеоусловия, рельеф местности, плотность застройки и другие факторы. Высокая температура почвы и нижних слоев воздуха обеспечивает быстрое испарение АХОВ с зараженных поверхностей, а ветер рассеивает эти пары, снижая их концентрацию. В зимних условиях испарение АХОВ незначительно и заражение местности будет длительным. При этом надо учитывать степень вертикальной устойчивости приземных слоев атмосферы, т.е. инверсию, изометрию и конвекцию.

Зона возможного заражения облаком АХОВ на картах (схемах) может быть ограничена окружностью (рис. 2), полуокружностью (рис. 3) или сектором, имеющим угловые размеры ц и радиус r, равный глубине заражения Г.

Рисунок 2

Зона возможного заражения имеет форму окружности при скорости ветра менее 0,5 м/с. Точка «О» соответствует источнику заражения, радиус окружности r равен глубине заражения Г. Угол ц = 360⁰.

Зона фактического заражения (в форме эллипса) включается в зону возможного заражения. Виду возможных перемещений облака АХОВ при изменении направления ветра фиксированное изображение зоны фактического заражения на схемы не наносится.

Рисунок 3

Зона возможного заражения имеет форму полуокружности при скорости ветра от 0,6 до 1,0 м/с. Точка «О» соответствует источнику заражения. Угол ц = 180⁰. Радиус r равен глубине заражения Г. биссектриса полуокружности совпадает с осью следа облака и ориентирована по направлению ветра.

Зона возможного заражения имеет вид сектора при скорости ветра более 1 м/с. Точка «О» соответствует источнику заражения, ц = 90⁰ при скорости ветра U = 1,1…..2 м/с

Рисунок 4

Прогнозирование масштабов заражения АХОВ при авариях на технологическом оборудовании и хранилищах при транспортировке ж/д, трубопроводным и другими видами транспорта, а также в случае разрушений ХОО проводится на основании методики.

Методика распространяется на случай выброса АХОВ в газообразном, парообразном или аэрозольном состоянии.

Масштабы заражения АХОВ в зависимости от их физико-химических, токсических свойств и агрегатного состояния рассчитывается по первичному и вторичному облаку:

для сжиженных газов - отдельно по первичному и вторичному облаку;

для сжатых газов - только по первичному облаку;

для жидкостей (с температурой кипения выше температуры окружающей среды) - только по вторичному облаку.

5. Исходные данные для прогнозирования масштабов заражения АХОВ

Общее количество АХОВ на ХОО и данные по размещению их запасов в технологическом оборудовании и складских ёмкостях.

Данные по физико-химическим и токсическим свойствам АХОВ.

Количество АХОВ, выброшенных в атмосферу, и характер их разлива по подстилающей поверхности («свободно», в «поддон» или «обваловку»).

Метеоусловия в районе аварии:

температура воздуха;

скорость ветра на высоте флюгера (10 м);

степень вертикальной устойчивости воздуха (инверсия, изометрия, конвекция).

Плотность (количество) населения в зоне возможного химического заражения, его удаленность от ХОО и обеспеченность его КСЗ и ИСЗ.

Примечание:

1. При заблаговременном прогнозировании рекомендуется принимать:

- количество выброшенного АХОВ - его содержание в максимальной по объему единичной ёмкости (технологической, складской, транспортной и др.);

- метеоусловия («наихудшие», при которых площадь зоны возможного заражения АХОВ наибольшая):

степень вертикальной устойчивости воздуха - инверсия;

скорость ветра 1 м/с;

температура воздуха +20⁰С.

2. Внешние границы зон заражения АХОВ рассчитываются по величине пороговой токсодозы РСt₅₀ (мг·мин/л) при ингаляционном воздействии на организм человека.

Принятые допущения:

1. Емкости, содержащие АХОВ, при авариях разрушаются полностью;

2. Толщина слоя жидкости:

- для АХОВ (h), разлившихся «свободно» по подстилающей поверхности, принимается h=0,05 м по всей площади разлива;

- для АХОВ, разлившихся в «поддон» или «обваловку», определяется из соотношений:

а) при разливах из емкостей, имеющих самостоятельный «поддон» («обвалование»)

h = Н - 0,2 (1)

где: Н - высота «поддона» («обвалования»), м;

h - толщина слоя жидкости АХОВ в «поддоне» («обваловании»), м;

б) при разливах из емкостей, расположенных группой и имеющих общий «поддон» («обвалование»)

Q₀

h = ----------- , (2)

F·d

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

d - плотность АХОВ, т/м³;

F - реальная площадь разлив, м²;

3. Предельное время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменными метеоусловий (степень вертикальной устойчивости воздуха, направление и скорость ветра) составляют 4 часа. По истечении указанного времени прогноз обстановки должен уточняться.

4. При авариях на газо- и продуктопроводах величина выброса АХОВ принимается равной её максимальному количеству, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями (например, для аммиакопровода Тольятти - Горловка - Одесса - от 275 до 500 т аммиака).

Необходимо определить:

1. Вертикальную устойчивость приземного слоя воздуха.

2. Эквивалентное количество выброшенного (разлившегося) АХОВ по первичному (Q_э1) облаку или (и) вторичному (Q_э2) облаку (т).

3. Площадь разлива АХОВ

4. Глубину зоны заражения Г (км).

5. Площадь зоны возможного (Sв) и фактического (Sф) заражений (км²). аварийный химический вещество чрезвычайный

6. Продолжительность поражающего действия АХОВ (времени испарения АХОВ с площади разлива) Т (час).

7. Время подхода облака зараженного воздуха к организациям и населенным пунктам t (час).

8. Возможные общие потери населения в очагах поражения АХОВ.

При расчете масштабов заражения непосредственно после аварии используются конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося) АХОВ и реальные метеоусловия (см. таблицу Приложения).

9. Предложения по защите персонала и населения.

6. Порядок проведения расчетов

Справочные данные для прогнозирования масштабов заражения АХОВ определены и приведены в таблицах 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 Приложения 1.

1. Определение вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха по прогнозу погоды Табл. 2 Приложение 1.

2. Определение эквивалентного количества выброшенного (разлившегося) АХОВ.

Количественные характеристики выброса (разлива) АХОВ для расчета масштабов заражения определяются по их эквивалентным значениям Q₀ (т).

Под эквивалентным количеством АХОВ принимается такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения (при данной степени вертикальной устойчивости воздуха) количеством данного АХОВ, перешедшим в первичное (вторичное) облако.

Эквивалентное количество АХОВ по первичному облаку Q_э1 (т) определяется по формуле:

Q_э1= К₁·К₃·К₅·К₇ ¹ ·Q₀ , (3)

где: К₁- коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (см. таблицу 1 Приложения 1); для сжатых газов К₁=1;

К₃- коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе данного АХОВ (см. таблицу 1 Приложения);

К₅- коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха:

1 - приИн,

К₅ = 0,23 - приИн,

0,08 - при К,

К₇ ¹ - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха на скорость образования первичного облака (см. таблицу 1 Приложения 1); для сжатых газов К₇ ¹ = 1;

Q₀ - количество выброшенного (разлившегося) при аварии АХОВ, т.

Степень вертикальной устойчивости воздуха определяется по таблице 2 приложения 1.

При авариях на хранилищах сжатого газа Q₀ рассчитывается о формуле:

Q₀ = d · V_х, (4)

где: d - плотность газообразования АХОВ, т/м³ (см. таблицу 1 Приложения);

V_х - объем хранилища, м³.

При авариях на газопроводе Q₀ рассчитывается по формуле:

n · d · V_r

Q₀ = -------------, (5)

100

где: n - процентное содержание АХОВ в газе;

d - плотность АХОВ, т/м³

V_r - объем секции газопровода между автоматическими отсекателями, м³.

Эквивалентное количество АХОВ по вторичному облаку (т) определяется по формуле:

Q₀

Q_э2= (1 - К₁) · К₂ · К₃ · К₄ · К₅ · К₆ · К₇ ¹¹ · -------

h · d

где: К₂ - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (см. таблицу 1 Приложения 1);

К₄ - коэффициент, учитывающий скорость ветра (см. таблицу 3 Приложения);

К₆ - коэффициент, зависящий от времени N (час), прошедшего после начала аварии (см. таблицу 10 приложения );

К₇ ¹¹ - коэффициент, учитывающий влияние температуры окружающего воздуха на скорость образования вторичного облака (см. таблицу 1 Приложения ).

3. Определение площади разлива АХОВ по формуле:

V

Sp = ------

h

где: V - объем (м³)

h - высота (м)

4. Определение глубины зоны заражения Г (км).

Основной задачей прогнозирования масштабов заражения АХОВ является определение глубины распространения первичного и вторичного облака зараженного воздуха.

Под первичным облаком понимают облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (1-3 мин.) перехода в атмосферу содержимого емкости с АХОВ при её разрушении.

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

Максимальные значения глубины зон заражения по первичному Г₁ (км) и вторичному Г₂ (км) облакам АХОВ определяются по таблице 5 Приложения в зависимости соответственно от Q_э1 и (или) Q_э2 и скорости ветра.

Полная глубина зоны заражения Г_У (км) определяется по формуле:

Г_У = Г^I + 0,5 Г^{I I}, (7)

где: Г^I - большее из двух значений Г₁ и Г₂;

Г^{I I} - меньшее из двух значений Г₁ и Г₂.

Полученное значение Г_У сравнивается с возможным предельным значением глубины переноса воздушных масс Г_п (км), которое определяется по формуле:

Г_п = N · V, (8)

где: N - время от начала аварии, час;

V - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра U (м/с) и степени вертикальной устойчивости воздуха (см. таблицу 5 Приложения ), км/ч.

За окончательную расчетную глубину зоны возможного заражения Г (км) принимается меньшее из двух сравниваемых между собой значений Г_У и Г_п т.е.

Г_У

Г = min , (9)

Г_п

5. определение площади зоны возможного (Sв) и фактического (Sф) заражения (км²).

Под площадью ЗВХЗ АХОВ Sв принимается площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра может перемещаться облако АХОВ. Площадь ЗВХЗ первичным (вторичным) облаком АХОВ определяется по формуле:

рГ²

Sв = --------- · ц, (10)

360⁰

где: Sв - площадь ЗВХЗ, км²;

Г - глубина зоны заражения, км;

ц - угловой размер зоны заражения, град. (см. таблицу 6 Приложения).

Площадь зоны фактического заражения АХОВ - это площадь территории, зараженной АХОВ в опасных для жизни пределах.

Площадь зоны фактического заражения АХОВ определяется по формуле:

Sф = К₈ · Г² · N^0,2, (11)

где:

К₈ - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха:

0 081 - приИн,

К₈ = 0,133 - приИз,

0,235 - приК;

N - время, прошедшее после начала аварии, час.

6. Определение продолжительности поражающего действия АХОВ (времени испарения АХОВ с площади разлива). Продолжительность поражающего действия АХОВ (время испарения АХОВ с площади разлива) определяется по формуле:

h · d

Т = ---------------- , (12)

К₂ · К₄ · К₇^II

где:

h - толщина слоя АХОВ, м;

d - плотность АХОВ, т/м ³ (см. таблицу 1 Приложения );

К₂, К₇^II - коэффициенты, определяемые по таблице 1 Приложения

К₄- коэффициент, определяемый по таблице 3 Приложения.

7. Определение времени подхода облака зараженного воздуха к организациям и населенным пунктам t (час). Время подхода зараженного облака к объекту, расположенному на пути его движения, определяется по формуле:

Х

t = ----- , (13)

V

где: Х - расстояние от источника заражения до объекта, км;

V - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха, км/ч (см. таблицу 5 Приложения);

t - время подхода зараженного воздуха к объекту, час.

8. Определение возможных общих потерь населения в очагах поражения АХОВ.

Структура потерь в очаге поражения АХОВ:

- 35% - безвозвратные потери;

- 40% - санитарные потери средней и тяжелой степени (с выходом из строя не менее, чем на 2-3 недели с обязательной госпитализацией);

- 25% - санитарные потери легкой степени.

Таким образом, на основании полученных расчетов определяются возможные последствия в очаге химического поражения, анализируются условия работы организаций, а также влияние АХОВ на производство, сырье и материалы, устанавливается возможность герметизации зданий цехов и других помещений, где работают люди, возможность работы в СИЗ, определяются способы обеззараживания (дегазации) территорий, зданий и сооружений, способы проведения санитарной обработки людей.

9. Выводы по защите персонала и населения.

Выводы по анализу служат исходными данными для разработки мероприятий по защите персонала и населения и предложений по повышению устойчивости работы организаций от поражающих факторов аварии на ХОО.

7. Пример решения задачи

Задача.

Разрушилась ёмкость с сероводородом 300 тонн. Высота обваловки 2,5 м, температура воздуха 20С, розлив в поддон. Метеоусловия - инверсия, скорость ветра 2 м/с. Время, прошедшее после разрушения объекта - 2 часа.

Данные для прогнозирования:

= 300 тонн

= 2,5 м

=2 часа

= 2 м/с

= 20C

Метеоусловия - инверсия.

d = 0,964 т/

Расчетная часть:

І. Расчет глубины зоны возможного заражения. 

1. Расчет глубины заражения первичным (вторичным) облаком АХОВ ведется с помощью приложений 1 и 2.

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

Вторичное - 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 воздуха, количеством ядовитого вещества сероводорода, перешедшим в первичное (вторичное) облако.

Определяем в первичном облаке:

= · · · · ,

- коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (приложение 2);

= 0,27

- коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе сероводорода (приложение 2);

= 0,336

- коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха;

= 1

- коэффициент, учитывающий температуру воздуха;

= 1/1

= 0,27 · 0,336 · 1 · 1 · 300 = 27 тонн

2. Рассчитываем во вторичном облаке:

= (1- ) · · · · · · · ;

- коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ;

= 0,42

- коэффициент, учитывающий скорость ветра (приложение 3);

= 1,33

- коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии N, определяется после расчета продолжительности испарения вещества Т.

= 1,7

= ( 1- 0,27) · 0,42 · 0,336 · 1,33 · 1 · 1,7 · 1 · = 31, 36 тонн

3. Определяем время испарения вещества Т, ч;

Т = ;

Т = = 4 часа

4. Определяем:

= ;

= = 1,7 т.к. N T.

5. Определяем глубину заражения первичным облаком ,км (приложение 1);

= 16,44 + · 7 = 19,6 км

= 21,02

6. Определяем полную глубину зоны заражения , км:

= + 0,5

= 19,6 + 0,5 · 21,02 = 30 км

7. Определяем предельно-возможное значение глубины переноса воздушных масс, , км;

= у · N,

у - скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, км/ч,

у = 10

= 10 · 2 = 20 км

8. Сравним значения и и выбираем меньшее. Это и будет глубина зоны заражения.

Так как , то Г = = 20 км

II. Определение площади зон поражения.

1. Рассчитываем площадь зоны возможного заражения, ,.

Площадь зоны возможного заражения - территория, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра может перемещаться облако АХОВ;

= 8,27 · · · ц, где ц - угловые размеры зоны заражения.

Если V = 2м/с, то ц = .

= 8,27 · · 400 · 90 = 298

2. Определение площади зоны фактического заражения АХОВ в опасных для человека пределах:

= · · , где - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха. При инверсии = 0,081;

= 0,081 · 1,15 · 400 = 37

III. Нанесение зоны заражения на схему.

При скорости ветра 2 м/с, ц = , радиус совпадает с осью следа облака и ориентирован по направлению ветра.

Ответ: Г =20 км

Т = 4 ч

= 298

= 37

Характеристика вещества.

Сероводоромд (сернимстый водоромд, сульфид водорода, дигидросульфид) -- бесцветный газ. Химическая формула -- H2S. Плохо растворим в воде, хорошо -- в этаноле. Ядовит. При больших концентрациях разъедает многие металлы. Концентрационные пределы воспламенения с воздухом составляют 4,5 -- 45 % сероводорода.

В природе встречается очень редко в виде смешанных веществ нефти и газа. Входит в состав вулканических газов. Образуется при гниении белков. Сероводород используют в лечебных целях, например, в сероводородных ваннах.

Физические свойства: термически устойчив (при температурах больше 400 °C разлагается на простые вещества -- S и H2). Молекула сероводорода имеет угловую форму, поэтому она полярна (м = 0,34·10?29 Кл·м). В отличие от молекул воды, атомы водорода в молекуле не образуют прочных водородных связей, поэтому сероводород является газом. Раствор сероводорода в воде -- очень слабая сероводородная кислота.

Сероводород из-за своей токсичности находит ограниченное применение.

В аналитической химии сероводород и сероводородная вода используются как реагенты для осаждения тяжёлых металлов, сульфиды которых очень слабо растворимы.

В медицине -- в составе природных и искусственных сероводородных ванн, а также в составе некоторых минеральных вод.

Сероводород применяют для получения серной кислоты, элементной серы, сульфидов.

Используют в органическом синтезе для получения тиофена и меркаптанов. В последние годы рассматривается возможность использования сероводорода, накопленного в глубинах Чёрного моря, в качестве энергетического (сероводородная энергетика) и химического сырья.

Очень токсичен. Вдыхание воздуха с небольшим содержанием сероводорода вызывает головокружение, головную боль, тошноту, а со значительной концентрацией приводит к коме, судорогам, отёку лёгких и даже к летальному исходу. При высокой концентрации однократное вдыхание может вызвать мгновенную смерть. При небольших концентрациях довольно быстро возникает адаптация к неприятному запаху «тухлых яиц», и он перестаёт ощущаться. Во рту возникает сладковатый металлический привкус. При большой концентрации ввиду паралича обонятельного нерва запах сероводорода не ощущается.

Литература

В.Г. Атаманюк. Гражданская оборона. - М., Высшая школа, 2006 г.

С.В. Белов. Безопасность жизнедеятельности. - М., 1999 г.

В.А. Владимиров. Аварийно химически опасные вещества. - М., Военные знания, 2000 г.

В.А. Владимиров. Методика прогнозирования и оценки обстановки при выбросах в окружающую среду хлора и других аварийно химически опасных веществ. - М., Военные знания, 2000 г.

В.П. Репин, Г.Ф. Краскин. Оценка химической обстановки / Методическая разработка на практическое занятие.- Калининград, БГАРФ, 1996 г.

Размещено на Allbest.ru

...