Прогнозування і оцінка наслідків аварій на хімічно-небезпечних об,єктах та проведення захисних заходів. Розрахунково

Прогнозування і оцінка наслідків аварій на хімічно-небезпечних об,єктах та проведення захисних заходів

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Інші

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Кафедра техногенно-екологічної безпеки

Інформація про роботу

Рік:

2013

Тип роботи:

Розрахунково - графічна робота

Предмет:

Інші

Група:

МЕ-37

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИНАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ “ ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА “ Кафедра техногенно-екологічної безпеки Розрахункоо-графічна робота з цивільної оборони на тему: „Прогнозування і оцінка наслідків аварій на хімічно-небезпечних об,єктах та проведення захисних заходів” ЗМІСТ I. Мета і завдання роботи.................................................……………...........3 II. Вступ................................................................................................................4 III. Оцінка обстановки, що склалася на ОГД у надзвичайній ситуації........................................................................................…...……….......5 3.1. Оцінка хімічної обстановки........................................................….....5 ІV. Оцінка інженерного захисту працівників...........................................……8 4.1. Оцінка захисної споруди за вмістимістю....................................…...8 4.2. Оцінка захисної споруди за життєзабезпеченням...........................10 V. Графічний додаток........................................................................................11 VІ. Заходи для захисту персоналу ОГД ………..............................................13 Висновок.........................................................................………........................13 Список літератури..........................................................…………..…..........…18 I. МЕТА І ЗАВДАННЯ РОБОТИ Тема : “ Прогнозування і оцінка наслідків аварій на хімічно-небезпечних об`єктах та проведення захисних заходів” Мета розрахунково-графічної роботи: закріплення отриманих теоретичних знань з дисципліни “Цивільна оборона” і використання їх на практиці: набуття студентами практичних навичок з оцінки обстановки, яка може виникнути на промисловому об’єкті у надзвичайних ситуаціях і визначення необхідних заходів для захисту працівників та населення, оцінки інженерного захисту персоналу об’єктів господарської діяльності (ОГД). Вступ На обєктах господарювання є великий асортимент хімічних речовин, токсичних і шкідливих для здоровя людей, тварин, і небезпечних для нав-колишнього середовища. Ці речовини називають сильнодіючими отруйними речо-винами (НХР). Певні види НХР знаходяться у великих кількостях на під-приємсивах, які їх виробляють або застосовують, на складах, сільськогосподарських об'єктах і підприємствах переробної промисловості, багато їх перевозять транспор-том. Фізичні властивості Діоксид сірки при звичайних умовах являє собою безбарвний газ, з різким задушливим запахом. Він важчий від повітря більше ніж у два рази. При охолодженні до —10°С діоксид сірки скраплюється в безбарвну прозору рідину, а під тиском 2,5 атм скраплюється при звичайній температурі. Тому його можна зберігати і транспортувати в стальних балонах у рідкому стані. Випаровування рідкого SO2 супроводжується значним охолодженням (до —50°С). У воді діоксид сірки розчиняється дуже добре: в одному об'ємі води розчиняється до 40 об'ємів SO2. Діоксид сірки отруйний, хоч і значно менше, ніж сірководень. Наявність його в повітрі в кількості 0,33 мг/дм3 і більше викликає задишку і запалення легенів. Тому працювати з ним слід обережно. Хімічні властивості Діоксид сірки займає проміжне положення в ряду окиснення — відновлення сірки. Сірка в ньому позитивно чотиривалентна. Тому атом сірки в молекулі SO2 може або віддавати ще два електрони, або приєднувати чотири або шість електронів. Отже, в залежності від умов діоксид сірки може бути відновником або окисником. Більш різко в нього виріажені відновні властивості. При взаємодії з окисниками SO2 виявляє відновні властивості. Наприклад: S4+О2 + J20 + H2O = H2S6+О4 + 2HJ- S4 + − 2e = S6 + 1 2 1 Навпаки, при взаємодії з дуже сильними відновниками він виявляє окиснювальні властивості. Наприклад: S4+O2 + 2H2S2- = 3S0 ↑ + 2H2O S4 + + 4e = S0 1 4 S2 − − 2e = S0 2 Одержання Сульфітний газ утворюється при спалюванні сірки в повітрі або в кисні: S + O2 = SO2 Але в промисловості для одержання SO2 використовують звичайно більш дешеву сировину, головним чином залізний колчедан (пірит) FeS2. Горіння піриту відбувається за реакцією: 4Fe2+S1-2 + 11O20 = 2Fe23+O32- + 8S4+O22- ↑ Fe2 + − 1e = Fe3 + 4 2S1 − − 10e = 2S4 + 44 11 Значні кількості SO2 одержують як побічний продукт у кольоровій металургії при випалюванні сульфідних руд, наприклад цинкової обманки: 2ZnS + 3O2 = 2ZnO + 2SO2 ↑ У лабораторних умовах діоксид сірки одержують звичайно при дії на гідросульфіт натрію NaHSO3 сульфатною кислотою (або хлоридною), або шляхом розчинення міді в сульфатній кислоті при нагріванні: NaHSO3 + HCl = SO2 ↑ + NaCl + H2O Cu + H2SO4 = CuSO4 + SO2 ↑ + 2Н2О Застосування Діоксид сірки застосовують у різних галузях промисловості. Найбільші його кількості йдуть на виробництво сульфатної кислоти. Діоксид сірки має здатність убивати різні мікроби, тому ним обкурюють складські приміщення, підвали, винні бочки тощо, а також овочі і фрукти, щоб запобігти їх загниванню. Діоксид сірки знебарвлює різні органічні барвники і застосовується для відбілювання вовняних і шовкових тканин, соломи тощо. Але його відбілююча дія має інший характер, ніж кисню і хлору. Кисень і хлор руйнують забарвлюючі речовини, а SO2 утворює з ними безбарвні речовини. Деякі з них з часом можуть поступово розкладатися. Наприклад, відбілена сульфітним газом солома, з якої роблять капелюхи, під впливом сонячного світла поступово жовтіє, повертаючи свій попередній колір. III. ОЦІНКА ОБСТАНОВКИ, ЯКА СКЛАЛАСЯ НА ОГД У НАДЗВИЧАЙНІЙ СИТУАЦІЇ 3.1.Оцінка хімічної обстановки. 1) Визначають глибину зон можливого зараження Г. Для цього: а) визначають еквівалентну кількість речовини у первинній хмарі: Qe1 =K1∙K3∙ K5 ∙K7 ∙Q0 . (т) (3.1) де К1 - коефіцієнт, який залежить від умов зберігання НХР ( табл.1); К3 - коефіцієнт, рівний відношенню граничної токсодози хлору до граничної токсодози інших НХР (табл.1); К5 - коефіцієнт, який враховує ступінь вертикальної стійкості атмосфери: при інверсії К5=1, при ізотермії К5=0.23 і при конвекції К5=0.08; К7 - коефіцієнт, який враховує вплив температури ( табл.1); Q0 - кількість викинутої НХР. К1=0.11 К5=0.23 К3==0.333 К7=1 QO=30 Qe1 =0.11*0.333*0.23*1*30=0.25(т) б) за табл. 2 визначають глибину зони хімічного зараження первинною хмарою НХР ( Г1). Глибина зони зараження первинною хмарою НХР визначається залежно від еквівалентної кількості речовини у первинній хмарі і швидкості вітру. Для значень еквівалентної кількості речовини, які не наведені в табл .2 Г1 визначається інтерполяцією двох найближчих значень. Qe1=0.25(т) Vв=4м/с Г1= 0.59+(133-0.59)(0.25-0.1)/(0.5-0.1)=51.125(км) в) Визначають еквівалентну кількість речовини у вторинній хмарі. Qe2 = (1-K1)∙K2∙K3∙ K4 ∙K6 ∙K7 , (т) (3.2) де: К2 - коефіцієнт, який залежить від фізико-хімічних властивостей НХР ( табл. 1); К4 - коефіцієнт, який враховує швидкість вітру ( табл.3); К6 - коефіцієнт, який залежить від часу, що минув після початку аварії та тривалості випаровування речовини; d - густина НХР, що розлилася, т/м3 ( табл. 1 ); h – товщина шару розлитої НХР, м (при вільному розливі h=0.05 м), або h = (H – 0,2)м, де Н – висота піддону. К2=0.049 d=1.462т/м3 К4=2.0 h=0,05 м. К6=N0.8 при N<Т і К6=Т0.8 при N>T де: N - час після аварії, на який оцінюється обстановка (год.) (год) (3.3) T - тривалість випаровування речовини, год. Т==1,6 (год) N=2 год. N>T К6=0.75,8=0.794 Qe2 =(1-0.11)*0.049*0.333*2*0.794*1=0.026(т) г) для знайденої величини Qe2 визначають глибину зони хімічного зараження вторинною хмарою (Г2 ) з допомогою табл.2. Qe2=0.026 т Vв=4м/с Г2=0.19+(0.42-0.19)*(0.026-0.01)=0.3(км) Отримані значення Г1 і Г2 - це максимальні значення зон зараження первинною або вторинною хмарою, що визначається в залежності від еквівалентної кількості речовини і швидкості вітру. д) повна глибина зони зараження Гп , що залежить від дії первинної і вторинної хмари НХР, визначається за формулою: Гп= Г1(2) + 0.5 ∙ Г2(1) (3.4) де: Г1(2) - більша за розміром Г1 і Г2; Г2(1) - менша за розміром Г1 і Г2; Гп=51.125+0.5*0.3=51.275 (км) е) Отримане значення повної глибини зараження Гп порівнюється змаксимально можливим значенням глибини переносу повітряних мас Гп’ , що визначається за формулою: Г 'п = N · Vп , (Км) (3.5) де: N - час від початку аварії, год ; Vп - швидкість переносу переднього фронту зараженого повітря при даній швидкості і ступені вертикальної стійкості повітря, км/год ( табл.4). За кінцеву розрахункову глибину зони зараження приймається менше з величин Г’п і Г п . N=2 год. Vп=21 Г 'п=2×21=42 (км) Гзхз=42 (км) 2) Визначають площу зони можливого зараження хмарою НХР: Sм = 8.72 ∙ 10-3 ∙ (ГП)2 ∙ φ , (км2) (3.6) Sм=8,72×10-3×(51.275)2×45=10316.7 (км2)де: φ - кутові розміри зони можливого зараження, град. (табл.5). 3) Площа зони фактичного зараження Sф розраховується за формулою: SФ =К 8 · (ГП) 2 · N 0. 2 , (км 2) (3.7) де: К8 - коефіцієнт, що залежить від ступеня вертикальної стійкості повітря (при інверсії - К8=0.081, при ізотермії - К8=0.133, при конвекції - К8=0.235). К8=0,133 SФ=0,133×(51.275)2×20,2=402.13 (км)2 4) Час підходу хмари НХР до заданого об’єкту залежить від швидкості переносу хмари повітряним потоком і визначається за формулою: t = x : VП , (год) (3.8) де: x - відстань від джерела зараження до заданого об’єкту (км). х=0,5×42=21 (км) t =21/21=1 (год) 5) Час перебування людей в засобах захисту шкіри визначаються за таблицею 6. t=0,8 год. 6) Можливі втрати робітників і службовців на ОГД визначається з використанням (табл. 7). Результати оцінки хімічної обстановки зводять у таблицю. При 100 % забезпеченості протигазами втрати людей становлять: - при перебуванні на відкритій місцевості: 300*0.25=75 осіб - при перебуванні у будівлях і простіших укриттях: 300*0.14=42 особи. Структура втрат при перебуванні на відкритій місцевості становить: легкого ступеня: 75*0.25=19 осіб. середньої тяжкості: 75*0.4=30 осіб. смертельне ураження: 75*0.35=26 особа. Структура втрат при перебуванні у будівлях становить: легкого ступеня: 42*0.25=11 особа. середньої тяжкості: 42*0.4=17 особи. смертельне ураження: 42*0.35=15 осіб. Табл. 3.1 Результати оцінки хімічної обстановки Тип НХР Кіль-кість НХР, т Глиби-на зони зара-ження, км Площа зони можли-вого хімічного зара-ження, км2 Площа зони фактичного хімічного зараження, км2 Час підходу зараже-ного повітря до заданого об’єк-ту, год Трива-лість уражаючої дії (випаро-вування) НХР, год Можливі втрати від дії НХР, чол. SO2 30 51.275 10316.7 402.13 1 0.75 75, з них: смерт.-26 серед.-30 легкі-19 ІV. ОЦІНКА ІНЖЕНЕРНОГО ЗАХИСТУ ПРАЦІВНИКІВ Надійність інженерного захисту забезпечується при наявності таких умов: - загальна вмістимість захисних споруд на ОГД - дозволяє укрити найбільшу працюючу зміну; - захисні властивості споруд відповідають вимогам, тобто забезпечують захист від іонізуючих випромінювань; - система життєзабезпечення захисних споруд забезпечує неперервне перебування в них не менше двох діб; система повідомлень діє оперативно і надійно. 4.1 Оцінка захисної споруди за вмістимістю Вмістимість захисної споруди повинна забезпечувати укриття найбільшої зміни працівників і визначається сумою місць для сидіння і лежання. Норми об’ємно-планувальних рішень сховищ : а) площа підлоги: - 0.5 м2/людину при двоярусному розміщені ліжок (2 м2 на одного працюючого на ПУ); - 0.4 м2/людину при триярусному розміщені ліжок; б) внутрішній об’єм приміщень- не менше 1.5 м3/людину; в) висота приміщень не більше 3.5 м: - при висоті від 2.15 до 2.9 м встановлюються двоярусні ліжка; - при висоті 2.9 м і більше встановлюються триярусні; г) кількість місць для лежання становить 20% при двоярусному і 30% при триярусному розміщені; д) в екстремальних ситуаціях, коли терміново необхідно сховати виробничий персонал, дозволяється переущільнення захисних споруд на 20%. Розрахунок сховища. 1. Визначають площу основних і допоміжних приміщень. Загальна площа основних приміщень: (4.1) де: N - кількість основних приміщень; Si - площа і-того приміщення. S заг.осн=140+4=144 м2 Загальна площа всіх приміщень в зоні герметизації (крім приміщень для дизельної електростанції, тамбурів і розширювальних камер): де: М - кількість допоміжних приміщень; Sj - площа j-того допоміжного приміщення в зоні герметизації. S заг.всіх=144+10+10+5+10=179 м2 2. Визначають вмістимість сховища за площею: при триярусному розміщені ліжок (осіб) (4.4) Ms= 144/0.4=360чол. де: 0.5 і 0.4 - площа підлоги на людину відповідно при дво- і триярусному розміщені ліжок, м2. 3. Визначають вмістимість сховища за об’ємом всіх приміщень в зоні герметизації (осіб) (4.5) Мv= (179*2.8)/1.5=334.13 де: h - висота приміщення, м; 1.5 - норма об’єму на людину, м3. Порівнюючи дані вмістимості за площею Мs та за об’ємом Мv , визначають фактичну (розрахункову) вмістимість Мф . За фактичну вмістимість (кількість місць) приймається менше значення із цих двох величин. Мф=360 чол. 4. Визначають показник, що характеризує вмістимість захисних споруд (коефіцієнт вмістимості) (4.6) де: N - чисельність виробничого персоналу, який підлягає укриттю (найбільша працююча зміна). Км=360/300=12 Якщо Км ( 1, захисна споруда забезпечує укриття працюючих у будь-яку зміну, якщо Км ( 1, кількості місць для розміщення людей недостатня і необхідно: - вивчити можливість будівництва сховищ, які швидко зводяться (ШЗС); -розшукати підвальні приміщення та інші заглиблені споруди ОГД, оцінити їх захисні властивості і можливість пристосування під захисні споруди. 4.2 Оцінка захисних властивостей сховища від можливого радіоактивного ураження a) Визначають ступінь захисту виробничого персоналу, тобто коефіцієнт послаблення дози опромінення сховищем Кпосл . Він залежить від матеріалу перекриття, його товщини і умов розміщення сховища (вбудоване, чи таке що стоїть окремо) і знаходиться за формулою: (4.7) де: hi - товщина і-того захисного шару сховища; Кр - коефіцієнт що враховує умови розміщення сховища (табл. 8); d - товщина шару половинного послаблення і-того захисного шару, (табл. 9). Порівнюють розрахунковий коефіцієнт послаблення із нормативними вимогами до сховищ. Кпосл. розр. =8*2(15/5.7*20/5.4*20/8.1)=384.8 Якщо < 1000 384.8< 1000 то необхідно розглянути можливість підсилення його перекриття до необхідних норм .Для того ми збільшуємо кладку бутову на 35 см. Кпосл. розр=8*2(15/5.7*20/5.4*55/8.1)=1046.656 1046.656>1000 4.3 Оцінка захисної споруди за життєзабезпеченням До систем життєзабезпечення належать: повітропостачання, водопостачання, теплопостачання, каналізація, електропостачання і зв’язок. Під час оцінки систем забезпечення сховищ визначається можливість всіх систем забезпечити неперервне перебування людей в сховищах не менше двох діб. В даній роботі розглядається оцінка тільки повітропостачання - однієї з основних систем життєзабезпечення людей. Норми (W норм) зовнішнього повітря, що подається в захисну споруду: а) за режимом I - 8, 10, 11, 13 м3/год/людину - відповідно до 200 С (I кліматична зона), 20 - 250 С (II зона), 25 - 300 С (III зона), більше 300 С (IV зона). б) за режимом II - 2 м3/год/людину і 5 м3/год/людину - що працює на пункті управління (ПУ). В даний час промисловістю виготовляється фільтровентиляційні комплекси ФВК-I і ФВК-II. У сховищах великої вмістимості, крім цих комплексів встановлюють електроручні вентилятори типу ЕРВ-72-2, ЕРВ-72-3 , які працюють тільки в режимі I. Продуктивність (W заг) фільтровентиляційних комплексів ФВК-I і ФВК-II в режимі I - 1200 м3/год, в режимі II - 300 м3/год; ЕРВ-72-2 і ЕРВ-72-3 відповідно 900-1300 та 1300 –1800 м3/год. ( ФВК-II, крім цього, забезпечує роботу в режимі III.). За режимом III регенерація повітря забезпечується регенеративною установкою типу РУ-150/6 з фільтрами ФГ-70(для 150 чол. регенерація можлива 6 .годин. Послідовність оцінки : 1. Визначаємо норми подачі повітря на одну особу в годину в режимах I, II, III. При температурі зовнішнього повітря на одну особу в годину становлять (Wнорм): в I режимі - 10 м3/год/людину в II режимі – 2 м3/год/людину і 5 м3/люд/годину – що працює на пункті управління в III режимі – (РУ – 150 чол/6 год); РУ – 590/1,2 2. Визначаємо загальну кількість повітря, що подається системами в повітропостачання (Wзаг): в I режимі – 1200+1300=2500 м3/год в II режимі – 1200 м3/год 3.Визначають необхідну кількість людей, яких система може забезпечити чистим повітрям у режимі I і II ( окремо ! ): В I режимі Мзаг=2500/10=250 (осіб) В II режимі Маг=(1200-4/2*5)/2=595(осіб) де: Wзаг - загальна кількість повітря, що подається системами повітропо- стачання, м3/год; Wнорм - норми зовнішнього повітря, що подається в захисну споруду, м3/год/людину. 4.Визначають показник, що характеризує життєзабезпечення в режимі I і II(окремо ! ): В I режимі Кж=2500/360=0.69 В II режиміКж=595/360=1.65 де: Мф - кількість людей, що підлягає укриттю, приймається фактична вмістимість сховища. Якщо Кж ( 1, то система повітропостачання сховища забезпечує виробничий персонал чистим повітрям, якщо Кж ( 1, то кількість фільтровентиляційних комплексів недостатня для забезпечення чистим повітрям згідно з нормами, як у режимі I. Необхідно вжити заходів для збільшення кількості фільтровентиляційних комплексів до конкретної величини. Для захисту персоналу від НХР передбачити обладнання для роботи системи повітропостачання в режимі повної ізоляції. Отже, х/10=360=3600 м3/год 3600-2500=1100 м3/год Для нормальної роботи в I режимі та достатньої повітропостачання треба додати одну установку ФВК I. Висновок Оцінка хімічної установки: ОГД може опинитися у зоні хімічного забруднення (х<Г); Хмара зараженого повітря підійде до обєкта через 1год, що не дає змогу евакуювати людей із зони забруднення; Тривалість уражаючої дії (випаровування) НХР порівняо мала 0.75 год; Основні заходи щодо захисту людей: негайне оповіщення виробничого персоналу про загрозу хімічного забруднення; теоміново зупинити виробництво і розмістити людей у сховищі, систему повітро постачання включити в режим повної ізоляції; здійснювати хімічне дослідження на об'єкті безперервно; забезпечити виобничий персонал протигазами на 100%. Оцінка інженерного захисту працівників: Оскільки Км > 1, захисна споруда забезпечує укриття працюючих у будь-яку зміну. Оскільки в I режимі Кж < 1, то система повітропостачання сховища не забезпечує виробничий персонал чистим повітрям. Необхідно вжити заходів для збільшення кількості фільтровентиляційних комплексів до конкретної величини.. Оскільки в II режимі Кж > 1, то система повітропостачання сховища забезпечує виробничий персонал чистим повітрям.

Розрахунково - графічна робота Інші

30.04.2013 09:25

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

поділитись