Расчетно-графическая работа №2

Тема: «Оценка химической обстановки при авариях на химически опасных объектах и транспорте»

АХОВ – это химическое вещество, применяемое в народнохозяйственных целях, которое при выливе или выбросе может приводить к заражению воздуха с поражающими концентрациями. При аварии или разрушении химически опасных объектов могут произойти массовые поражения людей и животных сильнодействующими ядовитыми веществами. К таким веществам относятся – аммиак, хлор, сероуглерод, сернистый ангидрид, окись углерода, треххлористый фосфор, фтористый водород.

Различают несколько стадий массового поражения окружающей среды:

· Первичное облако – облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (1-3 мин) перехода в атмосферу части содержимого ёмкости АХОВ при её разрушении;

· Вторичное облако – облако АХОВ, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

Для того, что бы спрогнозировать масштабы заражения АХОВ, необходимо определить глубину и площадь зоны заражения. Непосредственно после аварии должны браться конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося) АХОВ и реальные метеоусловия. Прогнозирование может осуществляться заблаговременно (заранее, до возникновения ЧС) или после аварии (при оперативном планировании СНР).

В случае аварии на химически опасных объектах и транспорте, необходимо организовать защиту населения.

Защита населения от АХОВ представляет собой комплекс организационных и организационно - технических мероприятий, проводимых с целью исключения или максимального снижения числа пострадавших от воздействия ядовитых веществ людей в чрезвычайных ситуациях, вызванных авариями на ХОО.

В обеспечение организации надежной защиты населения положены два основных принципа:

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

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

Заблаговременная подготовка включает, прежде всего, мероприятия по предупреждению возможных аварий на ХОО организационного и инженерно - технического характера, направленные на выявление устранение причин аварий и максимальное снижение возможных разрушений и потерь, включая создание условий для своевременного проведения локализации и ликвидации возможных последствий аварий.

Кроме того, решающее значение для защиты населения от АХОВ имеет:

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

· накопление и организация хранения средств индивидуальной защиты по месту пребывания людей в готовности к использованию в экстремальных условиях;

· подготовка, там где это необходимо, защитных сооружений ГО, жилых и производственных зданий к защите людей от АХОВ;

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

· подготовка и поддержание в готовности сил РСЧС к ликвидации последствий аварийных выбросов АХОВ и оказанию помощи пострадавшим;

· подготовка органов управления РСЧС и населения к действиям в чрезвычайных ситуациях.

Дифференцированный подход выражается в том, что конкретные способы и мероприятия по защите населения устанавливаются на основании анализа возможной обстановки, которая может сложиться в результате аварии на ХОО, наличия времени, сил и средств для осуществления этих способов и мероприятий.

Основными способами защиты населения от АХОВ являются:

· использование средств индивидуальной защиты органов дыхания;

· использование защитных сооружений ГО;

· временное укрытие населения в жилых и производственных зданиях;

· эвакуация населения из зон возможного заражения.

Каждый из перечисленных способов может использоваться в конкретно сложившейся обстановке либо самостоятельно, либо в сочетании с другими способами.

Особого внимания заслуживает защита населения с использованием средств индивидуальной защиты органов дыхания, как наиболее эффективного способа защиты в реальных условиях заражения окружающей среды АХОВ. Этот способ находит широкое применение на химических производствах для защиты персонала. По мере накопления средств индивидуальной защиты в ближайшие годы он найдет также широкое применение и для защиты населения, проживающего вблизи ХОО.

Укрытие людей в защитных сооружениях ГО позволяет обеспечить более высокий уровень защиты населения. Однако в условиях мирного времени этот способ находит весьма ограниченное применение, поскольку постоянное поддержание защитных сооружений в готовности к приему людей в экстремальных условиях внезапно сложившейся обстановки требует значительных финансовых затрат.

Проведенные специальные исследования показали, что жилые и производственные здания могут обеспечивать защиту людей от первичного и в течение некоторого времени от вторичного облака зараженного воздуха. Поэтому жилые, производственные здания в отсутствии возможности применения других способов защиты могут использоваться для временного укрытия людей в условиях чрезвычайных ситуаций. При этом следует иметь ввиду, что чем меньше коэффициент воздухообмена внутреннего помещения, тем выше его защитные свойства. Жилые и служебные помещения имеют более высокий коэффициент защиты по сравнению с помещениями производственных зданий. На эффективность использования данного способа существенное влияние оказывает этажность городской застройки.

Эвакуация городского населения организуется комиссиями по чрезвычайным ситуациям на основании прогнозирования возможной химической обстановки. Она может проводиться с использованием автомобильного транспорта и пешим порядком. Маршруты для эвакуации выбираются с учетом метеорологических условий, особенностей местности и складывающейся химической обстановки. Эффективность защиты населения может быть достигнута лишь в том случае, если эвакуация проходит до подхода облака зараженного воздуха. В противном случае пребывание людей открыто на местности в условиях заражения воздуха парами АХОВ может усугубить последствия.

Определяющее значение на выбор способа защиты оказывает удаление мест пребывания людей (жилых кварталов, населенных пунктов и т.п.) от места аварии. При значительном удалении, безусловно, основным способом защиты людей будет эвакуация. Другие способы защиты вообще могут не потребоваться. Вместе с тем, на практике чаще будут встречаться случаи, в которых необходимо сочетание различных способов защиты населения.

Производственный персонал работающей смены, используя как подготовленные помещения (с герметизацией), так и промышленные противогазы, действует согласно инструкции, разработанной для данного производства.

Изложенные способы защиты населения при авариях на ХОО дают положительный результат только при своевременном проведении ряда мероприятий, обеспечивающих действенность защиты от АХОВ. Этими мероприятиями 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 мероприятия, направленные на снижение тяжести возможных последствий аварии и др.

Все мероприятия по защите населения определяются "Планом действий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций", являющимся руководящим документом по выполнению мероприятий при угрозе и возникновении чрезвычайных ситуаций.

В нем излагаются:

· прогноз и оценка возможной обстановки при возникновении чрезвы­чайных ситуаций, степень влияния их последствий на людей, окружающую среду и объекты экономики;

· объем, сроки и порядок выполнения мероприятий по предупреждению или снижению опасных последствий чрезвычайных ситуаций;

· объем, сроки и порядок выполнения мероприятий по защите населения;

· состав группировок сил, предназначенных для проведения аварийно-спасательных, аварийно-восстановительных и других неотложных работ, по­рядок приведения их в готовность и применения;

· состав ведомственных сил и средств, привлекаемых к работам по лик­видации, сроки их готовности и порядок осуществления маневра ими в хо­де проведения этих работ.

Организация обеспечения мероприятий и действий сил:

· порядок взаимодействия при осуществлении мероприятий и проведении спасательных и других неотложных работ;

· организация управления, оповещения и связи.

На основании прогнозирования возможной химической обстановки и ее оценки заблаговременно определяются районы, куда может быть эвакуирова­но (временно отселено) население, которому угрожает опасность пораже­ния АХОВ в случае аварии и намечаются маршруты эвакуации. В дальнейшем организуется рекогносцировка выбранных районов и маршрутов.

Для обеспечения населения создаются запасы гражданских и детских противогазов, камер защитных детских, которые хранятся на складах ор­ганов местной власти, в основном в загородной зоне. Для обеспечения своевременного использования средств индивидуальной защиты населением, проживающим вблизи химически опасных объектов, целесообразно их хранить непосредственно в местах проживания людей и иметь подогнанными для всех жителей, которые могут оказаться в зоне действия АХОВ в случае аварии.

Для ликвидации последствий химического заражения в районе аварии заблаговременно создаются запасы средств, обеспечивающих дегазацию (нейтрализацию) разлившихся АХОВ. На химически опасных объектах гото­вятся дегазирующие растворы, изыскивается возможность использования для дегазации (нейтрализации) отходов или побочных продуктов производства, а также воды или растворов нейтральных веществ для разбавления пролив­шихся АХОВ.

Для осуществления без жидкостного способа обеззараживания АХОВ, их связывания (поглощения) создаются запасы дегазирующих веществ, пре­дусматривается возможность использования адсорбционных материалов (грун­та, песка, шлака и т.п.).

В целях снижения масштабов возможного заражения АХОВ в случае аварии предусматриваются инженерно-технические мероприятия:

· заблаговременно производится оборудование химически опасных объек­тов устройствами, предотвращающими утечку АХОВ при аварии (клапаны избыточного давления, клапаны - отсекатели, терморегуляторы, перепускные или сбрасывающие устройства, различного рода задвижки на коммуникациях, на­ходящихся под избыточным давлением);

· обустройство хранилищ поддонами, заглубление емкостей с запасами АХОВ, обвалование емкостей, устройство дренажных систем;

· усиление конструкций емкостей и коммуникаций с АХОВ или устройст­во над ними ограждений для защиты от повреждения обломками строительных конструкций при аварии.

С получением данных об аварии на химически опасном объекте от де­журного диспетчера предприятия организуется оповещение населения на основании предварительной оценки обстановки с использованием карты (схе­мы) с заблаговременно спрогнозированными возможными зонами химического заражения и фактических метеорологических условий, прежде всего направ­ления ветра.

Населенным пунктам, кварталам и другим объектам, которые в ближайшее время могут оказаться или уже находятся в зоне химического за­ражения, подается сигнал: "Химическая тревога", с использованием тер­риториальных автоматизированных систем централизованного управления. Непосредственно до населения сигнал оповещения доводится путем вклю­чения всех электросирен, что означает сигнал: "Внимание, всем!" и последующей речевой информацией по техническим средствам массовой инфор­мации (радио, телевидение).

Население предупреждается о принятии необходимых мер защиты, при этом указывается:

· тип АХОВ угрожающего поражением людей;

· вероятное направление распространения облака зараженного воздуха;

· возможные районы химического заражения и безопасные направления выхода из них.

Даются рекомендации по использованию индивидуальных и коллектив­ных средств защиты, дополнительной герметизации помещений и исполь­зованию подручных средств для непосредственной защиты людей.

При отсутствии у населения противогазов организуется укрытие людей в защитных сооружениях, жилых и производственных зданиях с пос­ледующей экстренной эвакуацией (временным отселенном) их из зон воз­можного заражения. При наличии у населения средств индивидуальной за­щиты организуется использование противогазов и камер защитных детских.

Люди, находящиеся на работе, в учебных заведениях, общественных местах, на транспорте, при получении сигнала "Химическая тревога" действуют в соответствии с указаниями администрации. Люди, находящие­ся в зоне отдыха, на полевых работах, выходят из зараженной зоны в сторону, перпендикулярную направлению ветра.

В дальнейшем проводится работа по выявлению и оценке фактичес­кой обстановки после аварии. При этом уточняются данные прогноза, оп­ределяются участки местности для ведения разведки.

В районе аварии ведется комплексная разведка, прежде всего хими­ческая, которая осуществляется наблюдением и действиями химических разведывательных дозоров. При необходимости выставляется химические наблюдательные посты. Наблюдение за распространением облака заражен­ного воздуха ведется визуально и с помощью технических средств.

Выявление границ зоны распространения АХОВ осуществляется хими­ческими разведывательными дозорами. Определение зараженности воздуха проводится через 200-300м. При обнаружении зараженного воздуха дозо­ры обозначают зоны химического заражения, останавливаются и, как пра­вило, начинает выполнять роль химических наблюдательных постов, конт­ролируя изменения направления АХОВ и его концентрацию.

После аварии на химически опасном объекте осуществляется ликви­дация ее последствий, которая включает:

· оказание помощи населению, в том числе первой медицинской и эва­куацию в лечебные учреждения;

· инженерно-технические мероприятия;

· ликвидацию последствий химического заражения.

Населению, попавшему в зону химического заражения, оказывается медицинская помощь, связанная, в первую очередь с отравлениями АХОВ, силами мобильных медицинских формирований ГО. В дальнейшем люди, на­ходящиеся в тяжелом состоянии, вывозятся транспортом, легкораненые эвакуируются небольшими группами пешим порядком.

Последующая медицинская помощь пострадавшим оказывается непосред­ственно в лечебных учреждениях.

Для предотвращения массового поражения людей непосредственно в районе аварии, прекращения (уменьшения) воздействия АХОВ на население в прилегающих к месту аварии районах осуществляется локализация химического заражения, предотвращение распространения АХОВ, предупреждение зара­жения грунта и грунтовых вод. Ограничение распространения АХОВ на мест­ности с целью уменьшения площади испарения осуществляется обвалов кой разлившегося вещества, созданием препятствий на пути растекания, сбо­ром АХОВ в естественные углубления, оборудованием специальных ловушек.

Для снижения скорости испарения АХОВ и ограничения распростране­ния его парогазовой фазы производится:

· поглощение парогазовой фазы АХОВ с помощью водяных завес;

· поглощение жидкой фазы АХОВ слоем адсорбционных материалов;

· изоляция жидкой фазы АХОВ пеной;

· разбавление жидкой фазы АХОВ водой или растворами нейтральных веществ;

· дегазация (нейтрализация) АХОВ растворами химически активных реагентов.

Ликвидация последствий химического заражения проводится силами и средствами предприятия, на котором произошла авария, с привлечением газоспасательных отрядов и формирований.

Вариант № 03

Дано: Склад с АХОВ расположен южнее города. Глубина санитарной зоны - 4 км. На удалении 0,5 км от северной границы склада в 4 часов 11 минут произошла авария емкости с AД - аммиак под давлением объемом Q₀=33 тыс. тонн. Ёмкость обвалована, высота обваловки H = 3,9 м.

Метеоданные: ветер южный, скорость V = 4 м/с, восход солнца в T_восх = 5 часов 11 минут, температура воздуха t = 11°С, ясно.

Требуется определить: Степень угрозы для жителей города через 4 часа после взрыва.

Решение:

Рис. 6

1. Определяем количество эквивалентного вещества по первичному облаку:

,

где k₁ = 0,18 – коэффициент, зависящий от условия хранения АХОВ (табл.1);

k₃ = 0,04 – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе аммиака (табл.1);

k₅ = 1– коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха;

k₇ = 1,0 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (табл.1);

Q₀ = 33000 т – количество АХОВ.

Q_э1=0,18·0,04·1·1,0·33000 = 237,6 т.

Таблица 1

Характеристика АХОВ и вспомогательные коэффициенты для определения
глубины зон заражения

Наименование АХОВ	Плотность АХОВ, т/м^3	Температура кипения, градусы	Пороговая токсодоза, мг·мин/л	Значения вспомогательных коэффициентов
k1	k2	k3	k7 (для различных температур)
газ	жидкость	-40	-20
Аммиак: хранение под давлением	0,0008	0,681	-33,42	15,0	0,18	0,025	0,04	0,0 0,9	0,3 1,0	0,6 1,0	1,0 1,0	1,4 1,0

2. Определяем время испарения (продолжительность поражающего действия) аммиака с площади разлива (из обваловывания):

где h – толщина слоя АХОВ при разливе в обваловывании;

d = 0,681 т/м3 - плотность АХОВ (табл.1);

k₂ = 0,025 - коэффициент, зависящий от физических свойств АХОВ (табл.1);

k₄ = 2,0 - коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл.2).

Таблица 2

Зависимость коэффициента k4 от скорости ветра

Скорость ветра, м/с
k4		1,33	1,67	2,0

h = H - 0,2 = 3,9 - 0,2 = 3,7 м;

T = 3,7·0,681/0,025·2,0·1,0 = 50,4 ч

3. Определяем эквивалентное количество АХОВ (т) во вторичном облаке:

,

где k₆ = 3,2 – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии.

N<Т. При N=4 ч принимаем k₆ =N^0,8 = 4^0,8=3,03.

Q_э2 = (1-0,18)·0,025·0,04·2,0·1·3,03·1·33000/3,7·0,681 = 65,08 т

4. Находим интерполированием глубину зоны заражения первичным и вторичным облаком:

Таблица 3

Определение глубины зоны заражения

Скорость ветра, м/с	Эквивалентное количество АХОВ, т
0,5
	1,33	1,88	4,36	6,46	9,62	12,18	16,43	24,80	48,18

Глубины зон заражения определяем при помощи интерполяции в зависимости от величины Q_э (табл.3):

· Для первичного облака:

Q_э1=237,6 т → Г₁=40,89 км

· Для вторичного облака:

Q_э2=65,08 т → Г₂=18,96 км

5. Определяем полную глубину зоны заражения:

Г=Г_max+0,5·Г_min=40,89+0,5·18,96=50,37 км.

6. Находим предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс:

где v = 4 м/с – скорость переноса фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха; N=4 ч.

Таблица 4

Скорость переноса фронта зараженного воздуха

Г_п=4·21=84 км.

7. Определяем глубину заражения в жилых кварталах города:

Г_гор=50,37 - (4+0,5)=45,87 км

8. Определяем время подхода зараженного воздуха к городу:

где Х – расстояние от источника заражения до заданного объекта, км;

v – скорость переноса фронта облака зараженного воздуха, км/ч (табл.4).

или 13 минут.

9. Определяем площадь зоны фактического заражения (км2) через 4 часа после аварии (Sф):

где K₈ – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным 0,081 при инверсии; 0,133 – при изотермии; 0,235 – при конвекции (табл.5);

N – время, прошедшее после аварии, ч.

Г_п=84 км, N=4часа.

S_ф=0,081·84²·4^0,2=754,2 км².

Таблица 5

Определение степени устойчивости воздуха по прогнозу погоды

10. Определяем площадь зоны возможного заражения:

где S_в – площадь зоны возможного заражения АХОВ, км²;

Г – глубина зоны заражения, км;

φ – угловые размеры зоны возможного заражения, град (табл.6).

Таблица 6

Угловые размеры зоны возможного заражения АХОВ

v, м/с	<0,5			>2
φ, град

φ=45⁰ при скорости ветра v >2 м/с, Г =50,37 км.

S_в=8,72·10^-3·50,37²·45⁰=996 км².

При этом S_в > S_ф.

Выводы:

1. В результате аварии емкости с аммиаком под давлением население будет находиться под угрозой поражения равному времени испарения, что составляет 50,4 часа, а глубина зоны заражения жилых кварталов составит около 45,87 км.

2. В течение 4 часов облако зараженного воздуха представит опасность для населения, проживающего на удалении 45,87 км от южной окраины города в течении последующих (50,4-4)=46,4 ч. Ориентировочное время подхода зараженного воздуха к городу составит 13 минут с момента аварии.

3. Площадь зоны возможного заражения составит 996 км², а фактического заражения – 754,2 км².

Список использованной литературы, источников и специального
программного обеспечения:

1. Учебное пособие: «Гражданская защита в чрезвычайных ситуациях», часть I, В.К.Смоленский, И.А.Куприянов, СПб ГАСУ, 2007 г.

2. РД 52.04.253-90. «Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и на транспорте», СПб., 2000г.

3. В.Г. Атаманюк «Гражданская оборона» - М.: Высш.шк., 1986г.

Дата добавления: 2014-11-29