МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ
“КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ ІНСТИТУТ”
ВИДАВНИЧО-ПОЛІГРАФІЧНИЙ ІНСТИТУТ
Кафедра репрографії
Практичне завдання №3
з дисципліни «Цивільний захист»
на тему: «Прогнозування та оцінювання хімічної обстановки під час аварій на хімічно небезпечних об’єктах»
Варіант №4
Студентка гр. ЗРп-81
______________________
(підпис)
“___”___________20___ р.
Викладач
______________________
Демчук Г. В.
(підпис)
“___”___________20___ р.
Київ – 2013
Вступ.
Проблема промислової безпеки значно загострилася з появою великомасштабних хімічних виробництв в першій половині нашого століття.
Основу хімічної промисловості склали виробництва безперервного циклу, продуктивність яких не має, по суті, природних обмежень. Постійне зростання продуктивності обумовлений значними економічними перевагами великих установок. Як наслідок, зростає зміст небезпечних речовин в технологічних апаратах, що супроводжується виникненням небезпек катастрофічних пожеж, вибухів, токсичних викидів і інших руйнівних явищ. Безпека функціонування хімічно небезпечних об'єктів (ХНО) залежить від багатьох чинників: фізико-хімічних властивостей сировини, напівпродуктів і продуктів, від характеру технологічного процесу, від конструкції і надійності обладнання, умов зберігання і транспортування хімічних речовин, стану контрольно-вимірювальних приладів і засобів автоматизації, ефективності засобів протиаварійного захисту і т.д. Крім того, безпека виробництва, використання, зберігання і перевезень СДОР в значній мірі залежить від рівня організації профілактичної роботи, своєчасності і якості планово-запобіжних ремонтних робіт, підготовленості і практичних навичок персоналу, системи нагляду за станом технічних засобів протиаварійного захисту. Наявність такої кількості чинників, від яких залежить безпека функціонування ХНО, робить цю проблему вкрай складною. Як показує аналіз причин великих аварій, що супроводжуються викидом (витоком) СДОР, на сьогодні не можна виключити можливість виникнення аварій.
Вихідні дані для прогнозування та оцінювання хімічної обстановки під час аварії на ХНО
Тип НХР
Хлор
Кількість НХР, Q т
5
Вид сховища
Необваловані
Висота обвалування Н, м
–
Час з початку аварії, t, год
4
Характер місцевості L, км, довжина забудови
Відкр.
Розташування ОГ відносно ХНО
Азимут, …°
120
Відстань, км
1
Діаметр об’єкта, км
0,5
Кількість працівників, осіб
100
Забезпеченість протигазами, %
80
Метеоумови t, °С СВСП
Ясно, ніч, 0 °С, ін
Швидкість вітру, м/с
2
Азимут вітру, …°
300
2. Розв’язання задач
Задача 1. Визначення параметрів та площі зони хімічного зараження.
1. Визначаємо глибину прогнозованої зони хімічного зараження.
Розрахункова глибина ГР для закритої місцевості становить:
де Гт – табличне значення глибини зони (за табл. 3.1) для умов: місцевість відкрита, швидкість вітру Vв = 2м/с, баки необваловані,
Кв – поправковий коефіцієнт на вітер V = 2 м/с за табл. 3.2;
Ксх – коефіцієнт зменшення глибини поширення хмари НХР залежно від умов зберігання НХР, Ксх= 1
Порівнюємо розраховану глибину Гр = 7,32 км із граничною глибиноюперенесення хмари НХР за 4 год Гп = 40 км (табл. 3.5). Найменше беремо за глибину прогнозованої зони зараження, тобто ГПЗХЗ = 7,32 км.
Таблиця 3.1. Глибина переміщення хмари зараженого повітря з уражальними концентраціями НХР на відкритій місцевості (баки необваловані, швидкість вітру 1 м/с, температура повітря 0 (С), км
НайменуванняНХР
Кількість НХР у баках, т
1
5
10
20
30
50
100
300
Інверсія
Хлор
4,65
12,2
18,5
28,3
36,7
50,4
78,7
156
2. Визначаємо ширину прогнозованої зони хімічного зараження за інверсії:
а) у кінці зони
ШПЗХЗ = 0,2 ГПЗХЗ = 0,2 · 7,32 = 1,46 км;
б) у місці розташування машинобудівного заводу (на відстані R0 = 1 км від місця аварії) Ш0 = 0,2 R0 = 0,2 · 1 = 0,2 км,
тобто максимальну відстань, яку потрібно подолати у разі евакуації людей (у напрямі, перпендикулярному до напряму вітру).
З. Визначаємо площу зони можливого хімічного зараження:
SЗМХЗ = 8,72 · 10–3 Г2 ( = 8,72 · 10–3 · 7,322 · 90 = 42,05 км2.
4. Визначаємо площу прогнозованої зони хімічного зараження:
SПЗХЗ = 0,5 ГПЗХЗ ШПЗХЗ = 0,5 · 7,32 · 1,46 = 5,34 км2.
Задача 2. Визначення часу наближення хмари забрудненого повітря НХР до машинобудівного заводу.
Час наближення хмари розраховуємо за формулою
tнабл = Rо / W = 1/10 = 0,1 · 60 = 6 хв,
де Rо – відстань від ХНО до ОГ,км; W – швидкість переміщення хмари за інверсії V = 2 м/с (за табл. 3.6).
Таблиця 3.6. Швидкість переміщення переднього фронту хмари забрудненого повітря залежно від швидкості вітру та СВСП, W, км/год
СВСП
Швидкість вітру, м/с
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Інверсія
5
10
16
21
–
–
–
–
–
–
Задача 3. Визначення часу уражальної дії НХР.
Час уражальної дії НХР визначаємо часом випаровування tвип. за табл. 3.7:
tур = tвип · K = 1,5 · 0,75 = 1,125 год,
де К– поправковий коефіцієнт на швидкість вітру V = 2 м/с (примітка до табл. 3.7), К = 0,75;
Задача 4. Визначення можливих утрат людей в осередку ураження (на машинобудівному заводі) площею 0,2 км2.
Враховуючи, що забезпеченість людей протигазами становить 80 %, за даними табл. 3.10 маємо:
Таблиця 3.10. Можливі втрати робітників, службовців та населення від дії НХР в осередку хімічного ураження, %
Умовиперебуваннялюдей
Безпротигазів
Забезпеченість людей протигазами, %
20
30
40
50
60
70
80
90
100
На відкритій
місцевості
90–100
75
65
58
50
40
35
25
18
10
У простіших
укриттях,будівлях
50
40
35
30
27
22
18
14
9
До4
а) у разі перебування людей у будівлях і простіших укриттях
В = 100 · 0,14 = 14 осіб;
б) у разі перебування людей на відкритій місцевості
В = 100 · 0,25 = 40 осіб.
Установлюємо структуру втрат:
– легкого ступеня: 40 · 0,25 = 10 осіб;
– середньої тяжкості: 40 · 0,4 = 16 осіб;
– смертельного ураження: 40 · 0,35 = 14 осіб.
Таблиця 3.11. Результати оцінювання хімічної обстановки на машинобудівному заводі
Джерелозабруднення
Тип НХРкількість, т
Глибина
П3X3, км
Ширина ПЗХЗ, км
Площа ПЗХЗ, км2
Площа осередку хімічного ураження (машзаводу), км2
Тривалість
уражальної дії, год
Час наближення хмари НХР
до об’єкта, хв
Втрати людей, структура втрат, осіб (на відкритій місцевості)
Зруйнований бак НХР на ХНО
Хлор
5
7,32
1,46
5,34
0,2
1,32
6
40, із них
смертельні –14
середні – 16
легкі – 14
Загальні висновки
1. Машинобудівний завод може опинитися в зоні хімічного зараження (Rо =1 < ГПЗХЗ=7,32) вітер з боку ХНО).
2. Хмара зараженого повітря наблизиться до заводу через 6 хв, 3. Тривалість дії уражального фактора НХР досить велика –1,32 год.
4. Основні заходи щодо захисту людей:
– негайно оповістити виробничий персонал про загрозу хімічного зараження;
– терміново зупинити виробництво і вивести людей з зоны зараження
– вести хімічну розвідку на об’єкті безперервно.
Надалі забезпечити всіх працівників машинобудівного заводу протигазами ГП-5 на 100 %.