Міністерство освіти і науки України
Національний університет водного господарства та
природокористування
Кафедра охорони праці і безпеки життєдіяльності
064-155
Методичні вказівки
до виконання практичної роботи на тему:
«Прогнозування масштабів забруднення
небезпечними хімічними речовинами при аварії на
хімічно небезпечних об’єктах і транспорті»
з дисципліни «Цивільна оборона»
студентами спеціальності 7.090220, 8.090220
«Обладнання хімічних виробництв і підприємств
будівельних матеріалів»
Рекомендовано методичною
комісією зі спеціальності
7.090220, 8.090220 «Обладнання
хімічних виробництв і підприємств
будівельних матеріалів»
Протокол № 2 від 22.12.2009 р.
Рівне – 2010
Методичні вказівки до виконання практичної роботи на тему: «Прогнозування масштабів забруднення небезпечними хімічними речовинами при аварії на хімічно небезпечних об’єктах і транспорті» з дисципліни «Цивільна оборона» студентами спеціальності 7.090220, 8.090220 «Обладнання хімічних виробництв і підприємств будівельних матеріалів» /О.С. Шаталов, Г.І. Туровська. – Рівне: НУВГП, 2010. – 36 с.
Упорядники: О.С. Шаталов, ст., викладач кафедри охорони праці і безпеки життєдіяльності;
Г.І. Туровська, к.т.н., доц., кафедри охорони праці і безпеки життєдіяльності.
Відповідальний за випуск: В.Л.Филипчук, д.т.н., завідувач кафедри ОПіБЖД.
© Шаталов О.С.,
Туровська Г.І., 2010
© НУВГП, 2010
Тема: Прогнозування масштабів забруднення небезпечними хімічними речовинами при аварії на хімічно небезпечних об’єктах і транспорті.
Мета: вивчити методику прогнозування наслідків виливу (викиду) небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об'єктах і транспорті.
Вміти: прогнозувати масштаби забруднення небезпечними хімічними речовинами при аваріях на хімічно небезпечних об'єктах і транспорті.
Загальні положення
Потенційно небезпечний об’єкт – об’єкт, на якому використовуються, виготовляються, переробляються, зберігаються або транспортуються небезпечні радіоактивні, пожежовибухові, хімічні речовини та біологічні препарати, гідротехнічні і транспортні споруди, транспортні засоби, а також інші об’єкти, що створюють реальну загрозу виникнення надзвичайних ситуацій.
До хімічно небезпечних об’єктів відносяться:
заводи і комбінати хімічних галузей промисловості, а також окремі установки і агрегати, які виробляють або використовують сильнодіючу отруйну речовину (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;
транспортні засоби, контейнери і наливні потяги, автоцистерни, річкові і морські танкери, що перевозять хімічні продукти;
склади і бази із запасами отрутохімікатів для сільського господарства.
Сьогодні в галузях господарювання України використовуються десятки тисяч різних хімічних сполук, причому щорічно ця кількість збільшується на 200-1000 нових речовин.
За ступенем токсичності при інгаляційному (через органи дихання) і пероральному (через шлунково-кишковий тракт) шляхах попадання в організм хімічні речовини можна розбити на шість груп (табл.1.1), а за ступенем дії на організм людини на чотири класи (табл.1.2).
Таблиця 1.1
Характеристика СДОР за ступенями токсичності
Клас токсичності
ГДК в
повітрі,
мг/м3
Середні смертельні
Концентрація, мг/л
Доза при внутрішньому надходженні, мг/кг
Надзвичайно токсичні
0,1
< 1
< 1
Високо токсичні
0,1 – 1
1-5
1-50
Сильно токсичні
1,1 – 10
6–20
51-500
Помірно токсичні
Теж
21–80
501-5000
Мало токсичні
> 10
81–160
5001-15000
Практично не токсичні
-
> 160
>15000
Таблиця 1.2
Клас небезпеки СДОР за ступенем дії на організм людини
Клас небезпеки
Характеристика класу небезпеки
ССК, мг/м3
1
Речовини надзвичайно небезпечні
< 500
2
Речовини високо небезпечні
501-5000
3
Речовини помірно небезпечні
5001-50000
4
Речовини мало небезпечні
> 50001
Примітка: ССК - середня смертельна токсодоза LC50, яка призводить до загибелі 50% людей або тварин при 2-4 годинній інгаляційній дії.
До найбільш небезпечних (надзвичайно і високотоксичних) хімічних речовин відносяться:
деякі сполуки металів (органічні і неорганічні похідні миш’яку, ртуті, кадмію, свинцю, талію, цинку та інших);
карбоніли металів (тетракарбоніл нікелю, пентакарбоніл заліза та інші);
речовини, що мають ціанисту групу (синильна кислота та її солі, бензальдегідціангідрон, нітрили, органічні ізоціанати);
сполуки фосфору (фосфорорганічні сполуки, хлорид фосфору, фосфін, фосфідин);
фторорганічні сполуки (фтороцтова кислота і її ефіри, фторетанол та інші);
хлоргідрони (етиленхлоргідрон, епіхлоргідрон);
галогени (хлор, бром);
інші сполуки (етиленоксид, аліловий спирт, метил бромід, фосген, інші).
До сильнотоксичних хімічних речовин відносяться:
мінеральні і органічні кислоти (сірчана, азотна, фосфорна, оцтова, та інші);
луги (аміак, натронне вапно, їдкий калій та інші);
сполуки сірки (діметилсульфат, розчинні сульфіди, сірковуглець, розчинні тіоціанати, хлорид і фторид сірки);
хлор- і бромзаміщені похідні вуглеводню (хлористий і бромистий метил);
деякі спирти і альдегіди кислот;
органічні і неорганічні нітро- і аміносполуки (гідроксиламін, гідрозин, анілін, толуїдин, нітробензол, динітрофенол);
феноли, крезоли та їх похідні;
гетероциклічні сполуки.
До помірнотоксичних, мало токсичних і практично не токсичних хімічних речовин, які не представляють собою хімічної небезпеки, відноситься вся основна маса хімічних сполук.
Для кількісної характеристики токсичних властивостей конкретних СДОР при їх дії через органи дихання людини застосовуються межа переносності і такі токсодози: гранично допустима, порогові, виводячи із строю і смертельні.
Межа переносності – це мінімальна концентрація, яку людина може витримувати визначений час без стійкого ураження.
Гранично допустима токсодоза (ГДК) – така доза (концентрація), при якій симптоми отруєння ще не наступають. Вона регламентує допустиму ступінь зараження сильнодіючою отруйною речовиною (СДОР) повітря робочої зони і використовується в інтересах дотримання умов безпеки на виробництві. Ця концентрація визначена як максимально допустима, яка при постійній дії на людину протягом робочого дня (8 год.) не може викликати через тривалий проміжок часу патологічних змін або захворювань, що визначаються за допомогою сучасних методів діагностики. Вона не може використовуватися для оцінки небезпеки аварійних ситуацій у зв’язку із значно низьким інтервалом дії СДОР.
Середня порогова (токсодоза РС50) – доза, яка викликає початкові симптоми ураження СДОР у 50% уражених. Це мінімальна ефективна концентрація (найменша кількість речовини, яка може викликати відчутний фізіологічний ефект).
Середня виводяча (токсодоза ІС50) – доза, яка приводить до виходу із строю 50% уражених.
Середня смертельна (токсодоза LC50) – доза, яка призводить до загибелі 50% людей або тварин при 2-4 годинній інгаляційній дії СДОР.
При загальній дії токсичний ефект появляється після попадання СДОР в кров через шкіряні покрови (шкіряна резорбтивна токсичність), органи дихання (інгаляційна токсичність) або шлунково-кишковий тракт (пероральна токсичність). Відповідно, при оцінці токсичності необхідно враховувати як характер і ступінь токсичності, так і спосіб попадання сильнодіючої отруйної речовини (СДОР) в організм людини.
При місцевій дії токсичний ефект появляється в місті контакту сильнодіючої отруйної речовини з тканинами організму (ураження шкіряних покровів, роздратування органів дихання, розлад зору).
Можливість СДОР переходити в головний чинник ураження і створювати концентрації, що можуть уражати людей визначається їх фізико-хімічними властивостями. Найбільше значення мають агрегатний стан речовини, розчинність її у воді і різного роду розчинниках, щільність речовини та її газової фази, гідроліз, летучість, максимальна концентрація, питома теплота випарювання, питома теплоємність рідини, тиск насиченого пару, коефіцієнт дифузії, температура кипіння і замерзання, в’язкість, теплове розширення і стискання, корозійна активність, температура загорання та інші.
Методика прогнозування наслідків виливу (викиду)
небезпечних хімічних речовин при аваріях на
промислових об’єктах і транспорті
З метою визначення єдиного порядку прогнозування хімічної обстановки при аваріях на промислових об'єктах і транспорті та відповідно до статті 15 "Радіаційний та хімічний захист" Закону України від 8 червня 2000 року №1809 "Про захист населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру", Постанови Кабінету Міністрів України від 03.08.1998 р. "Про єдину державну систему запобігання і реагування на надзвичайні ситуації техногенного та природного характеру", Класифікатора надзвичайних ситуацій в Україні та підвищення якості планування заходів щодо захисту населення у разі виливу(викиду) небезпечних хімічних речовин (НХР) при аваріях на промислових об'єктах і транспорті спільним наказом МНС України, Міністерства аграрної політики України, Міністерства економіки України, Міністерства екології та природних ресурсів України від 27 березня 2001 року №73/82/63/122 і затвердженим в Міністерстві юстиції України 10 квітня 2001 року №326/5517 затверджена Методика прогнозування наслідків виливу (викиду) небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об'єктах і транспорті (далі Методика).
Методика призначена для прогнозування масштабів забруднення при аваріях з НХР на промислових об'єктах, автомобільному, річковому, залізничному і трубопровідному транспорті і може бути використана для розрахунків на морському транспорті, якщо хмара НХР при аварії на ньому може дістати прибережної зони, де мешкає населення.
Методика застосовується тільки для НХР, які зберігаються у газоподібному або рідкому стані і в момент викиду, виливу переходять у газоподібний стан та створюють первинну або(і) вторинну хмару НХР.
Методика передбачає проведення розрахунків для планування заходів щодо захисту населення тільки на висотах до 10 м над поверхнею землі (приземному шарі повітря).
Методика може бути використана для довгострокового (оперативного) і аварійного прогнозування при аваріях на хімічно небезпечних об'єктах (ХНО) і транспорті, а також для визначення ступеня хімічної небезпеки ХНО і адміністративно-територіальних одиниць (АТО).
Методика дає можливість розробити порядок дій працівників хімічно небезпечного об'єкта у разі виникнення аварії з виливом (викидом) небезпечних хімічних речовин на ньому.
Терміни та визначення
Аварія з НХР - це подія техногенного характеру, що сталася на хімічно небезпечному об'єкті внаслідок виробничих, конструктивних, технологічних чи експлуатаційних причин або від випадкових зовнішніх впливів, та призвела до пошкодження технологічного обладнання, пристроїв, споруд, транспортних засобів з виливом (викидом) НХР в атмосферу і реально загрожує життю, здоров'ю людей.
Первинна хмара НХР - це пароподібна частина НХР, яка є в будь-якій ємкості над поверхнею зрідженої НХР і виходить в атмосферу безпосередньо при руйнуванні ємкості без випару з підстиляючої поверхні.
Вторинна хмара НХР - це хмара НХР, яка виникає протягом певного часу внаслідок випару НХР з підстиляючої поверхні (для легко летючих речовин час розвитку вторинної хмари після закінчення дії первинної хмари відсутній, для інших речовин він залежить від властивостей НХР, стану обвалування та температури повітря).
Зона можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ) - територія, у межах якої під впливом зміни напряму вітру може виникнути переміщення хмари НХР з небезпечними для людини концентраціями.
Зона хімічного забруднення НХР (ЗХЗ) - територія, яка включає осередок хімічного забруднення, де фактично розлита НХР, і ділянки місцевості, над якими утворилась хмара НХР.
Небезпечна хімічна речовина (НХР) - хімічна речовина, безпосередня чи опосередкована дія якої може спричинити загибель, гостре чи хронічне захворювання або отруєння людей і (чи) завдати шкоди довкіллю.
Прогнозована зона хімічного забруднення (ПЗХЗ) – розрахункова зона в межах ЗМХЗ, параметри якої приблизно визначаються за формою еліпса.
Хімічно небезпечний об'єкт (ХНО) - промисловий об'єкт (підприємство) або його структурні підрозділи, на якому знаходяться в обігу (виробляються, переробляються, перевозяться (пересуваються), завантажуються або розвантажуються, виконуються у виробництві, розміщуються або складуються (постійно або тимчасово), знищуються тощо) одне або декілька НХР (до ХНО не належать залізниці).
Хімічно небезпечна адміністративно-територіальна одиниця (ХАТО) - адміністративно-територіальна одиниця, до якої зараховуються області, райони, а також будь-які населені пункти областей, які потрапляють у ЗМХЗ при аваріях на хімічно небезпечних об'єктах.
Хмара НХР - суміш парів і дрібних крапель НХР з повітрям в обсягах (концентраціях), небезпечних для довкілля.
Ступінь вертикальної стійкості повітря
На глибину розповсюдження хмари НХР суттєво впливає ступінь вертикальної стійкості повітря: інверсія, ізотермія, конвекція.
Інверсія - такий стан приземного шару повітря, при якому температура поверхні ґрунту менша за температуру повітря на висоті 2м від поверхні. Інверсія характеризується підвищенням температури із збільшенням висоти. Інверсійний шар, що створюється в безвітряну ніч внаслідок інтенсивного випромінювання тепла поверхнею призводить до охолодження поверхні і прилеглого шару повітря, є затримуючим в атмосфері, перешкоджає руху повітря у вертикальному напрямку, що сприяє тривалому зберіганню високих концентрацій НХР. Інверсія спостерігається в ясну і напівясну ніч та швидкості вітру не більше 4м/с.
Ізотермія - такий етап приземного шару повітря, при якому температура поверхні ґрунту орієнтовно рівна температурі повітря на висоті 2м від поверхні.
Ізотермія характеризується стійкою рівновагою повітря. Виникає в хмарну погоду, в ранкові та вечірні години, а також при швидкості вітру більше 4м/с.
Конвекція - такий стан приземного повітря, при якому температура поверхні ґрунту більша за температуру повітря на висоті 2м від поверхні. Конвекція характеризується вертикальним переміщенням повітря з одних висот на інші. Повітря більш тепле рухається вверх, а холодне і густіше - вниз, що створює несприятливі умови для розповсюдження НХР. Спостерігається конвекція в літні ясні ночі при швидкості вітру до 4м/с.
Таблиця 2.1.
Графік орієнтованої оцінки ступеня вертикальної стійкості повітря
Швидкість вітру,
м/с
день
ніч
ясно
напівясно
хмарно
ясно
напівясно
хмарно
0,5
конвекція
інверсія
0,6-2,0
2,1-4,0
ізотермія
більше 4
ізотермія
Довгострокове (оперативне) прогнозування
Дострокове прогнозування здійснюється заздалегідь для визначення можливих масштабів забруднення НХР, сил і засобів, які залучаються для ліквідації наслідків аварії, складання планів роботи та інших довгострокових (довідкових) матеріалів, а також для присвоєння ступеня хімічної небезпеки ХНО і АТО.
При довгостроковому прогнозуванні визначаються:
2.3.1. Кількість розлитої НХР.
Кількість розлитої НХР визначається залежно від небезпечності району розташування об'єкта, а також умов їх зберігання або транспортування:
а) Загальна кількість НХР для об'єктів, які розташовані в небезпечних районах (на воєнний час та для сейсмонебезпечних районів тощо). У цьому разі приймається розлив НХР "вільно".
б) Кількість НХР в одиничній максимальній технологічній ємкості для інших об'єктів. Розлив НХР приймається залежно від умов їх зберігання "у піддон" або "вільно". Ступінь заповнення ємкості приймається 70% від паспортного об'єму ємкості.
в) При аваріях на продуктопроводах (аміакопроводах) кількість НХР, що може бути викинута, приймається її кількість між відсікателями (300-500т).
2.3.2. Характер розливу НХР.
Розлив "вільно" приймається, якщо вилита НХР розливається на висоту шару (h) не вище 0,05 м. Розлив "у піддон" приймається, якщо вилита НХР розливається поверхнею, яка має обвалування, при цьому висота шару розлитої НХР має бути h = Н - 0,2 м, де Н - висота обвалування (піддона).
2.3.3. Метеоумови.
Для оперативного планування приймаються тільки такі метеоумови: швидкість вітру в приземному шарі (до 10м) V = 1м/с, температура повітря +20°С, ступінь вертикальної стійкості повітря - інверсія. Напрямок вітру не враховується, а розповсюдження хмари забрудненого повітря приймається у колі 360°.
2.3.4. Глибина розповсюдження забрудненої хмари НХР (Гр), км. Глибина розповсюдження забрудненої хмари визначається за таблицею 8. При аварії з ємкостями, які містять кількість НХР менше від нижчих меж, що вказані в таблиці 8, глибини розраховуються методом інтерполювання між нижчим значенням та нулем. При виливі "у підлон" глибину розповсюдження хмари НХР зменшують на коефіцієнт, визначений в таблиці 1.
Глибини розповсюдження для НХР, значення глибин розповсюдження яких не визначено в таблицях методики, розраховуються з використанням перекладних коефіцієнтів. Для розрахунків береться значення глибини розповсюдження хмари забрудненого повітря хлору, яке відповідає умовам, за яких виникла аварія з НХР (швидкість вітру, температура повітря, вертикальна стійкість повітря, кількість НХР), і множиться на перекладні коефіцієнти для різних НХР.
2.3.5. Ширина прогнозованої зони хімічного забруднення (ПХЗ), Ш
Ширина ПЗХЗ при інверсії:
, км (2.1)
2.3.6. Площа зони можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ), Sм
, км2 (2.2)
2.3.7. Площа прогнозованої зони хімічного забруднення (ПЗХЗ), Sn
, км2 (2.3)
2.3.8. Час підходу забрудненого повітря до об'єкта (населеного пункту), Тn
, с (2.4)
де L - відстань від джерела забруднення до заданого об'єкта (населеного пункту), км;
W - швидкість переносу переднього фронту забруднення хмари залежно від швидкості вітру (додаток, табл. 4), км/год.
2.3.9. Час випаровування (термін дії джерела забруднення) НХР, год. (додаток, табл. 7).
2.3.10. Середня щільність населення для цієї місцевості та відсоток площі забруднення НХР населеного пункту.
2.3.11. Кількість людей, які можуть бути уражені.
На підставі даних, отриманих для довгострокового прогнозування, плануються заходи щодо захисту населення на глибину зони можливого хімічного забруднення, яка утворюється протягом перших 4 годин після початку аварії.
2.3.12. Присвоєння ступеня хімічної небезпеки ХНО і АТО (додаток, табл. 6).
Аварійне прогнозування
Аварійне прогнозування здійснюється під час виникнення аварії за даними розвідки для визначення можливих наслідків аварії і порядку дій в зоні можливого забруднення.
При аварійному прогнозуванні визначаються:
Кількість розлитої НХР.
Визначається загальна кількість НХР на момент аварії в ємкості (трубопроводі), на якій виникла аварія. Ємкості при аваріях руйнуються повністю (припущення).
Характер розливу НХР на підстильній поверхні ("вільний" або "у піддон").
Визначається залежно від умов знаходження НХР на момент аварії. Висота (h) шару розпитої НХР "вільно" приймається 0,05 м, у "піддон" h = Н - 0,2 м, де Н - висота обвалування.
Реальні метеоумови на момент аварії.
Температура повітря (°С), швидкість вітру (м/с) і напрямок вітру у приземному шарі, хмарність, пора доби.
2.4.4. Вертикальна стійкість повітря. Інверсія, ізотермія, конвекція (таблиця 2.1).
2.4.5. Глибина розповсюдження забрудненої хмари НХР.
Глибина розповсюдження визначається аналогічно 2.3, пункт 2.3.4 (додаток, табл. 8). В умовах міської забудови, сільського будівництва або лісів глибина розповсюдження хмари забрудненого повітря для кожного кілометра цих зон зменшується на відповідний коефіцієнт залежно від ступеня вертикальної стійкості повітря (додаток, табл. 2). Визначається максимальна глибина (Гmax) переносу повітряних мас за 4 години (додаток, табл. 3). Для розрахунку береться найменше з двох значень, що порівнюються (Г і Гmaх). Усі розрахунки виконуються на термін не більше 4 годин.
2.4.6. Ширина прогнозованої зони хімічного забруднення.
- при інверсії:
, км (2.5)
- при ізотермії:
, км (2.6)
- при конвекції:
, км (2.7)
2.4.7. Площа зони можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ), Sм.
Розмір ЗМХЗ приймається як сектор круга, форма і розмір якого залежить від швидкості та напрямку вітру і розраховується за емпіричною формулою:
, км2 (2.8)
де: Гр - глибина розповсюдження хмари НХР, км;
α - коефіцієнт, який умовно дорівнює кутовому розміру зони (табл. 5).
2.4.8. Площа прогнозованої зони хімічного зараження (ПЗХЗ), Sn.
, км2 (2.9)
де: Кв - коефіцієнт, який залежить від ступеня вертикальної стійкості повітря, і рівний:
- 0,081 - при інверсії,
- 0,133-при ізотермії,
- 0,235-при конвекції;
N - час, на який розраховується глибина ПЗХЗ (при N = 4 N0,2=1,3195).
2.4.9.Час підходу забрудненої хмари НХР до заданого об'єкта (населеного пункту).
Визначається аналогічно довгостроковому прогнозуванню (див. 2.3. пункт 2.3.8).
2.4.10. Термін дії джерела забруднення НХР (час випаровування), Тд, годнн (додаток, табл. 7).
2.4.11. Середня щільність населення для цієї місцевості та відсоток площі забруднення НХР.
2.4.12. Можливі ураження людей (табл. 9).
Порядок нанесення зон забруднення на карти та схеми
при V ≤ 1м/с при V = 1м/с при V = 2м/с при V > 2м/с
α = 360о r = Гр α = 180о r = Гр α = 90о α = 45о
Sм = коло Sм = півколо Sм = сектор
Sn = еліпс Sn = еліпс Sn = еліпс
Рис. 1. Утворення зон хімічного зараження при різних швидкостях вітру
Примітка: при довгостроковому прогнозуванні зоною можливого хімічного забруднення є коло.
Порядок дій працівників ХНО в разі виникнення
аварії з виливом (викидом) ХНР
Під час виникнення аварії з небезпечними хімічними речовинами на ХНО робітники, які безпосередньо здійснюють технічну експлуатацію апаратів і обладнання, де використовуються НХР, оповіщають про виникнення аварії чергового диспетчера та чергову зміну ВОХР (воєнізована охорона) або особу, яка виконує зазначені обов'язки (далі - черговий диспетчер) ХНО, за прямими телефонами, установленими безпосередньо на робочому місці. На робочому місці робітника повинна бути схема виклику чергових аварійних змін. Після закінчення оповіщення робітник виконує свої обов'язки відповідно до порядку, викладеного в робочій інструкції та плані локалізації і ліквідації аварії.
Черговий диспетчер ХНО отримавши повідомлення про аварію з НХР повинен сповістити персонал ХНО, оперативного чергового спеціально уповноваженого територіального органу виконавчої влади, до компетенції якого віднесено питання захисту населення і територій від надзвичайних ситуацій (далі - оперативний черговий), міський (районний) відділ внутрішніх справ, а також спеціальні (аварійно-рятувальні) служби, що залучаються до проведення робіт в умовах аварії з НХР, та керівників (чергових диспетчерів) підприємств, установ і організацій, які потрапляють у зону можливого хімічного забруднення.
Порядок дій оперативних чергових визначається інструкціями та планами реагування на надзвичайні ситуації.
Заходи та способи протихімічного захисту (ПЗХ)
ПХЗ - це комплекс заходів, які спрямовані на запобігання або послаблення дії отруйних речовин на людину, тварин, рослин, виробничу діяльність об'єктів.
Протихімічний захист включає наступні заходи:
- прогнозування, виявлення і оцінка хімічної обстановки;
- організація і проведення хімічного контролю;
- способи захисту населення при хімічному забрудненні;
- забезпечення робітників, службовців і населення засобами індивідуального та колективного захисту;
- ліквідація наслідків хімічного забруднення.
Організація і проведення хімічного контролю покладається на штаби ЦО об'єкта, управління з надзвичайних ситуацій міста, області, району та відповідні служби ЦО, санітарно-епідеміологічну станцію, пости радіаційного та хімічного спостереження, управління екологічної безпеки.
Способи протихімічного захисту:
1. Оповіщення про небезпечність хімічного зараження і своєчасне інформування населення про наявну обстановку.
2. Укриття в захисних спорудах ЦО (колективний захист): в сховищах, протирадіаційних укриттях (ПРУ), а при їх відсутності - в будинках з терміновою герметизацією приміщень, вентиляційних отворів. Тільки в сховищах люди знаходяться без протигазів. В інших укриттях необхідно використовувати засоби захисту органів дихання.
3. Використання засобів індивідуального захисту, а при їх відсутності - ватно-марлевих пов'язок, або пов'язок з декількох шарів зволоженої тканини.
4. Використання профілактичних препаратів з АІ - 2, ІПП - 8.
5. Захист сільськогосподарських тварин, фуражу, продуктів харчування, води від хімічного зараження. Виключити споживання заражених продуктів і води.
6. Дотримання правил поведінки людей на зараженій території. Інформація, як треба поводитись на зараженій місцевості, надається в повідомленні штаба ЦО про небезпеку виникнення хімічного зараження, або в сигналі штаба ЦО "Увага всім".
7. Евакуація, при необхідності, робітників, службовців і населення з заражених територій.
8. Обмеження доступу на заражену територію. Встановлення санітарних постів.
9. Санітарна обробка людей, дегазація одягу, будівель, споруд, місцевості.
Згідно чинного законодавства особисту відповідальність за захист робітників, службовців і населення, яке проживає в зоні дії уражаючих чинників можливих аварій несуть керівники об'єктів, які в своїй виробничій діяльності використовують СДОР, незалежно від форми власності.
Прогнозування масштабів забруднення НХР при
аваріях на хімічно небезпечних об’єктах і транспорті
Приклад 1. Для складання планів реагування і захисту населення, визначення ступеня небезпеки об'єкта необхідно провести довгострокове (оперативне) прогнозування для нижче визначених умов.
На ХНО, який розташований на відстані 1,5 км від населенного пункту, міститься 2 ємкості по 30 і 40 т аміаку. Навколо ємкості побудовано обвалування висотою 2,4 м. Населений пункт має глибину 6 км і ширину 5 км. Площа населеного пункту становить 27 км2, у ньому проживає 11000 осіб. Район розміщення об'єкта звичайний.
Рішення:
1. Визначається кількість розлитої НХР.
При оперативному прогнозуванні на ХНО, що розміщений в звичайному районі, розрахунки виконуються за максимальним об'ємом одиничної ємкості. Для розрахунку вибираємо ємкість з 40 т аміаку.
2. Визначається характер розливу НХР.
Оскільки навколо ємкості побудовано обвалування, то приймається розлив "у піддон ". Висота шару розлитої НХР h = Н-0,2 = 2,4-02 = 2,2 м.
3. Метеоумови.
При довгостроковому плануванні приймаються тільки такі метеоумови: інверсія, швидкість вітру 1 м/с, температура повітря +20°С. Напрямок вітру не враховується, а розповсюдження хмари забрудненого повітря приймається по колу 360° (див. 2.3, пункт 2.3.3).
4. Визначається глибина розповсюдження хмари НХР. Глибину розповсюдження хмари аміаку з 40 т. ємкості визначаємо за табл. 8 методом інтерполювання. Для 30 т. - Гр = 5,45 км; для 50 т. - Гр = 7,20 км; для 40 т.:
км (3.1)
З урахуванням того, що ємкість обвалована, приймаємо для висоти 2,4 м (близько 2 м) коефіцієнт зменшення глибини, рівний 2,25 (додаток, табл. 1). Тоді глибина розповсюдження забрудненого повітря становить:
км (3.2)
5. Визначається ширина прогнозованої зони хімічного забруднення (ПЗХЗ), Ш
км (3.3)
6. Визначається площа зони можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ), Sм.
км2 (3.4)
7. Визначається площа прогнозованої зони хімічного забруднення (ПЗХЗ), Sn.
км2 (3.5)
Площа ПЗХЗ, що проходить через населений пункт, становить:
км2 (3.6)
Визначається відсоток площі забруднення НХР населеного пункту, (В)%.
(3.7)
8. Визначається час підходу забрудненого повітря до населеного пункту, Тn:
год (3.8)
де: L – відстань від ХНО до населеного пункту, км;
W – швидкість переносу переднього фронту забруднення хмари залежно від швидкості вітру, W = 5 км/год (додаток, табл. 4).
9. Визначається термін дії джерела забруднення, Тд (додаток,табл. 7):
год (3.9)
10. Визначається кількість людей, які можуть бути уражені.
Кількість людей, які можуть бути уражені визначається залежно від відсотка площі, що потрапляє в ПЗХЗ. Кількість мешканці населеного пункту, що опинилися у ПЗХЗ і можуть отримати ураження, визначається:
особа (3.10)
Втрати населення розподіляються:
легкого ступеня: 341×25/100 = 86 осіб
середньої тяжкості: 341×40/100 = 137 осіб
зі смертельними наслідками: 341 – 86 – 137 = 118 осіб.
Висновки: ХНО відноситься до ІІ ступеня хімічної небезпеки (додаток, табл. 6), тому що в ПЗХЗ потрапляє 341 особа. АТО відноситься до IІІ ступеня хімічної небезпеки, тому що в ЗМХЗ потрапляє 12,4% території. Згідно розрахунків складаються оперативні плани реагування і захисту населення та території від впливу наслідків аварії на ХНО.
Примітки:
1. Якщо об'єкт розташований в населеному пункті і площа ПЗХЗ не виходить за межі населеного пункту, тоді всі дані з кількості населення в ПЗХЗ, а також втрати населення розраховуються тільки за ПЗХЗ,
2. За наявності на території АТО більше одного ХНО загальна площа зони зараження (ЗМХЗ або ПЗХЗ) розраховується після нанесення зон на карту (схему). У разі перекриття зон загальна площа приймається інтегровано за ізолініями зон забруднення, і тільки після цього виковуються подальші розрахунки стосовно кількості втрат населення в зонах. Результати розрахунку зводяться в таблицю 3.1.
Таблиця 3.1
Результати прогнозування масштабів забруднення НХР
при аваріях на ХНО
№ варіанту
Назва і кількість ХНР, т.
Характер розливу
Гр, км
Ш, км
Площа забруднення
Sм, км2
Sn, км2
SnНП, км2
В, %
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
Аміак, 40
«у піддон»
2,81
0,56
24,8
0,87
0,84
3,1
Тп, год
Тд, год
Кількість уражених
Ступінь небезпеки
всього
із них:
ХНО
АТО
легкі
середні
смерте-льні
10
11
12
13
14
15
16
17
0,3
60
341
86
137
118
ІІ
IІІ
Приклад 2. Внаслідок аварії на ХНО, якій знаходиться за межами населеного пункту, на місцевість розлилось 60 тонн хлору. Викид на поверхню вільний. На відстані 3 км від осередку ураження розташований лісовий масив глибиною 3 км. На відстані 7 км від осередку ураження розташований населений пункт, який має ширину 5 км і глибину 4 км і в якому проживає 12 тис. осіб.
Площа населеного пункту становить 17 км2. Швидкість вітру - 2 м/с, температура повітря становить +200С. Аварія відбулася вночі в ясну погоду.
Здійснити аварійне прогнозування на 2 годину після аварії.
Рішення.
1. Визначається кількість розлитої НХР.
При аварійному прогнозуванні розрахунки виконуються за загальним об'ємом ХНР. Для розрахунку приймаємо 60 т хлору.
2. Визначається характер розливу НХР.
Оскільки викид «вільний» висота шару розлитої ХНР приймається 0,05 м.
3. Визначається вертикальна стійкість повітря.
При аварійному прогнозуванні вертикальна стійкість повітря визначається в залежності від пори доби та реальних метеоумов, які були на момент аварії. За табл. 2.1 вертикальною стійкістю повітря для наявних метеоумов буде інверсія. При швидкості вітру 2 м/с ЗМХЗ буде мати вигляд сектора з кутом 900, ПЗХЗ – еліпсу.
Визначається глибина розповсюдження хмари НХР.
Глибини розповсюдження для НХР визначається в залежності від метеоумов (швидкість вітру – 2м/с, температура повітря +200С, вертикальна стійкість повітря - інверсія, кількість НХР – 70 т):
км (3.11)
В умовах міської забудови, сільського будівництва або лісів глибина розповсюдження хмари ХНР для кожного 1 км цих зон зменшується на відповідні коефіцієнти (додаток, табл. 2)
3 км забруднене повітря розповсюджується без перешкоди. Коефіцієнт зменшення глибини розповсюдження з урахуванням лісового масиву становить 1,8 (табл.2). Глибина розповсюдження, на яку зменшується глибина для 3 км лісу, становить:
км (3.12)
Глибина розповсюдження, на яку зменшується глибина в населеному пункті (k = 3,5) глибиною 4 км, становить:
км (3.13)
Загальна глибина розповсюдження хмари ХНР дорівнює:
км (3.14)
Визначається максимальна глибина переносу повітряних мас за 2 години після аварії N = 2:
км (3.15)
Для розрахунку приймається найменше з двох значень, що порівнюється (Г і Гmax). Приймаємо розрахункову глибину розповсюдження хмари ХНР рівною Гр = 14 км.
Визначається ширина прогнозованої зони хімічного забруднення, Ш.
При інверсії:
км (3.16)
Визначається площа зони можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ), Sм.
Розмір ЗМХЗ приймається як сектор круга, форма і розмір якого залежить від швидкості та напрямку вітру:
км2 (3.17)
де: α – коефіцієнт