Міністерство освіти і науки України Національний університет „Львівська політехніка” Кафедра Техногенно-економічної безпеки Розрахункова робота №2 „Захист робітників, службовців і населення у надзвичайних ситуаціях ” Варіант: 5 Перевірив Львів-2004 1.Теоретична частина 1.Вступ У відповідності з Міжнародним Реєстром, у світі використовується в промисловості, сільському господарстві і побуті близько 6 млн. токсичних речовин, 60 тис. з яких виробляються у великих кількостях, в тому числі більше 500 речовин, які відносяться до групи сильнодіючих отруйних речовин (СДОР) - найбільш токсичних для людей. Об`єкти господарювання, на яких використовуються СДОР, є потенційними джерелами техногенної небезпеки. Це так звані хімічно небезпечні об`єкти (ХНО). При аваріях або зруйнуванні цих об`єктів можуть виникати масові ураження людей, тварин і сільськогосподарських рослин сильнодіючими отруйними речовинами. Усього в Україні функціонує 1810 об`єктів господарювання, на яких зберігається або використовується у виробничій діяльності більше 283 тис. тонн сильнодіючих отруйних речовин (СДОР), у тому числі - 9,8 тис. тонн хлору, 178,4 тис. тонн аміаку. До хімічно небезпечних об’єктів (підприємств) відносяться: Заводи і комбінати хімічних галузей промисловості, а також окремі установки і агрегати, які виробляють або використовують СДОР. Заводи (або їх комплекси) по переробці нафтопродуктів. Виробництва інших галузей промисловості, які використовують СДОР. Підприємства, які мають на оснащенні холодильні установки, водонапірні станції і очисні споруди, які використовують хлор або аміак. Залізничні станції і порти, де концентрується продукція хімічних виробництв, термінали і склади на кінцевих пунктах переміщення СДОР. Транспортні засоби, контейнери і наливні поїзди, автоцистерни, річкові і морські танкери, що перевозять хімічні продукти. Склади і бази, на яких знаходяться запаси речовин для дезинфекції, дератизації сховищ для зерна і продуктів його переробки. Склади і бази із запасами отрутохімікатів для сільського господарства. Основними причинами виробничих аварій на хімічно небезпечних об`єктах можуть бути: поломки деталей, вузлів, устаткування, ємностей, трубопроводів; несправності у системі контролю параметрів технологічних процесів; неполадки у системі контрою і забезпечення безпеки виробництва; порушення герметичності зварних швів і з`єднувальних фланців; організаційні і людські помилки; пошкодження в системі запуску і зупинки технологічного процесу, що може привести до виникнення вибухонебезпечної обстановки; акти обману, саботажу або диверсій виробничого персоналу або сторонніх осіб; зовнішня дія сил природи і техногенних систем на обладнання. Існує можливість виникнення значних аварій, якщо має місце витік (викид) великої кількості хімічно небезпечних речовин. Це може бути наслідком таких обставин: заповнення резервуарів для зберігання вище норми при помилках в роботі персоналу і відмови систем безпеки, що контролюють рівень; пошкодження вагона - цистерни з хімічно небезпечними речовинами або ємностей для їх зберігання внаслідок відмови систем безпеки, що контролюють тиск; розрив шлангових з`єднань у системі розвантаження; полімеризація хімічно небезпечних речовин у резервуарах для їх зберігання; витік хімічно небезпечних речовин із насосів; витік хімічно небезпечних речовин із труб, виконаних з непридатних матеріалів; руйнування обладнання внаслідок екзотермічних реакцій через відмову системи безпеки; помилки при виготовленні деталей обладнання, втрата енергії, відмова у роботі машин та інше. Головним фактором ураження при аваріях на хімічно небезпечних об`єктах є хімічне зараження місцевості і приземного шару повітря. При попередньому прогнозуванні наслідків, за величину викиду речовини, приймається її вміст у найбільшій за об’ємом одиничній ємкості (технологічній, складській, транспортній чи іншій). Припускається, що при цьому ємкість руйнується повністю. Для сейсмонебезпечних районів завчасний розрахунок іде на загальний запас речовини, яка знаходиться в усіх ємкостях. При розливі рідких або скраплених вибухо-пожежонебезпечних речовин на підстілаючу поверхню вільно, товщина шару рідини приймається за 0,05 м по усій площі розливу. При розливі у піддон чи на обваловану поверхню, товщина шару рідини приймається на 0,2 м нижче висоти стінки (обваловки). 2.Оцінка хімічної обстановки. Визначають глибину зон можливого зараження Г. Для цього: Визначають еквівалентну кількість речовини у первинній хмарі: EMBED Equation.3
(т), (1.26.) де : К1 - коефіцієнт, який залежить від умов зберігання СДОР (таблиця Д1) ; К3 - коефіцієнт, рівний відношенню порогової токсодози хлору до порогової дози інших СДОР (таблиця Д 1); К5 - коефіцієнт, який враховує ступінь вертикальної стійкості повітря: при інверсії К5=1, при ізотермії К5=0,23, при конвекції К5=0,08; K7 - коефіцієнт, який враховує вплив температури (таблиця Д1); Q0 - кількість викинутої СДОР (т). 1.2. За таблицею Д3 визначають глибину зони первинної хмари Г1. Якщо значення Г1 не можна визначити безпосередньо з таблиці Д3, то використовують метод інтерполювання, згідно якого EMBED Equation.3
(км), (1.27.) де: Г1 - значення глибини зони первинної хмари при еквівалентній кількості речовини QE1 згідно формули (1.26.); EMBED Equation.3
 - найближчі табличні значення еквівалентної кількості речовини, яким, згідно таблиці Д3, відповідають значення глибини зон первинної хмар Г11 і Г12 . 1.3. Визначають еквівалентну кількість речовини у вторинній хмарі. EMBED Equation.3
 (т), (1.28.) де: K2 - коефіцієнт, який залежить від фізико-хімічних властивостей СДОР (таблиця Д1); K4 - коефіцієнт, який враховує швидкість вітру (таблиця Д2); K6 - коефіцієнт, який залежить від часу, що минув після початку аварії і тривалості випаровування речовини; d - густина СДОР, т/м3 (таблиця Д1); h - товщина шару СДОР, м (при вільному розливі h=0.05 м, при виливі у обваловку або піддон h = H - 0,2, де Н – висота обваловки або піддону в м [8]); K6=N 0.8 при N<Т і K6=Т0.8 при N>Т, (1.29.) де: N - час після аварії, год.; Т - тривалість випаровування речовини, год. EMBED Equation.3
(год), (1.30.) при Т<1, K6 приймається для Т = 1 год. 1.4. Для знайденої величини QE2 визначають глибину зони вторинної хмари Г2 (таблиця Д3), аналогічно як для Г1. Отримані значення Г1 і Г2 - це максимальні значення зон зараження первинною або вторинною хмарою, що визначаються в залежності від еквівалентної кількості речовини і швидкості вітру. 1.5. Повна глибина зони зараження Гп , що залежить від сумісної дії первинної і вторинної хмари СДОР, визначається за формулою Гп = Г12 +0,5 Г21 (км), (1.31.) де: Г12 = max {Г1 , Г2 }; Г21 = min {Г1 , Г2 }. 1.6. Отримане значення повної глибини зараження Гп порівнюється з максимально можливим значенням глибини переносу повітряних мас Гп ‘, що визначається за формулою EMBED Equation.3
 (км), (1.32.) де: N - час від початку аварії, год; Vп - швидкість переносу переднього фронту зараженого повітря при даній швидкості і ступеню вертикальної стійкості повітря, км/год (таблиця Д4). За істинну розрахункову глибину зони зараження (Г) приймається менше значення з глибин Гп ‘ і Гп (Гпі = min{ Гп ‘ , Гп }). 2. Визначають площу зони можливого зараження первинною (вторинною) хмарою СДОР: EMBED Equation.3
 (км2), (1.33.) де:  - кутові розміри зони можливого зараження, град. (таблиця Д5). 3. Площа зони фактичного зараження Sф розраховується за формулою: EMBED Equation.3
(км2), (1.34.) де: K8- коефіцієнт, що залежить від ступеня вертикальної стійкості повітря (при інверсії - K8=0.081, при ізотермії – K8=0.133, при конвекції - K8=0.235, таблиця Д4). 4. Час підходу хмари СДОР до заданого об'єкту залежить від швидкості переносу хмари повітряним потоком і визначається за формулою: EMBED Equation.3
 (год), (1.35.) де l - відстань від джерела зараження до заданого об'єкту (км). 5. Можливі втрати робітників і службовців на хімічно небезпечному об'єкті визначаються з використанням таблиці Д11. 6. Час перебування людей у засобах індивідуального захисту (3І3) шкіри визначаються за допомогою таблиці Д14.