Термины, определения и принятые допущения

 

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

«Нижегородский государственный  архитектурно-строительный университет»

(ННГАСУ)

 

Факультет инженерно-экологических  систем и сооружений

 

 

Кафедра Гражданской обороны

 

 

 

Расчетно-графическая работа

по дисциплине «Гражданская оборона»

на тему «Прогнозирование масштабов заражения АХОВ при химической аварии»

 

 

 

 

Выполнил:

студент 4 курса гр. ПТ-08        А.И.Шмаков

 

Руководитель:          А.В. Жилов

 

 

 

 

 

Нижний Новгород

2013 г

Содержание

Исходные  данные 3

1 Термины,  определения и принятые допущения 3

2 Расчеты  и обоснования параметров зоны  химического заражения 4

3 Вероятность  потери населения и рекомендации  по защите и самозащите от  АХОВ 6

3.1 Вероятность  потери населения 6

3.2 Простейшие  меры и правила по защите  и самозащите от АХОВ 7

 

 

Исходные данные

На расстоянии 1,4 км к зaпаду от населенного пункта произошла химическая авария со свободным выливом (выбросом) 11 т АХОВ типааммиак. Метеоусловия: ветер западный - 2 м/с, температура наружного воздуха 0°С, инверсия.

1 Термины, определения и принятые допущения

 

Аварийно химически  опасные вещества (АХОВ) - это искусственные химические соединения, производимые, хранящиеся на складах, транспортируемые, применяемые на объектах экономики опасныехимические вещества при аварийном разливе (выбросе) которых может возникнуть или возникла чрезвычайная ситуация.

Химически опасный  объект (ХОО) - предприятие или организация, где хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные химические вещества, при аварии на которых или при их разрушении может произойти гибель или химическое заражение людей, животных и растений, а также химическое загрязнение окружающей среды.

К типовым химически опасным  объектам относятся:

• предприятия по крупнотоннажному производству, хранению и переработке АХОВ;

• предприятия народного хозяйства, потребляющие АХОВ (станции водоподготовки, холодильники большой емкости, овощехранилища и др );

• транспортные средства по перевозке АХОВ и временном) их хранению (железнодорожные цистерны, контейнеры, танкеры и др.);
• магистральные газо- и продуктопроводы (аммиакопроводы и др.).

 

Химическая авария (ХА) - чрезвычайное событие на химическом объекте, сопровождающееся проливом, утечкой, выбросом или просыпанием опасных химических веществ, способное привести к гибели или химическому поражению людей, животных и растений или к химическому заражению окружающей среды. Крупная авария или стихийное бедствие, повлекшие за собой человеческие жертвы, значительный материальный ущерб и другие тяжелые последствия, называется катастрофой. Зона химического заражении (3X3)- территория, в пределах которой распространены или привнесены АХОВ в концентрациях или количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, животных и растений в течение определенного времени Размеры этой зоны зависят от типа АХОВ, их вылившейся массы, характера разлива, метеоусловий и топографических особенностей местности. 3X3 включаег очаг химического заражения, район аварии и район распространения облака АХОВ. Внешние границы зоны химического заражения принято определять по пороговому знамению токсодозы при ингаляционном воздействии на человека. Очаг химического заражении - территория или участок где образовался аварийный разлив АХОВ. Район аварии - территория в границах зоны химического заражения, в пределах которой облако АХОВ обладает наибольшими поражающими возможностями.

Под прогнозированием масштабов  заражения АХОВ понимается теоретическое  определение глубины и площади  зоны химического заражения, а также  продолжительность поражающего  действия АХОВ. Исходными данными  для прогнозирования являются:

• характеристика объекта аварии (наименование или тип АХОВ, вылившийся тоннаж , характер аварийного разлива - свободно в поддон или обваловку, время и место аварии, топографические условия местности);
• метеоусловия (температура воздуха, направление и скорость ветра на высоте 10 м, степень вергикальной устойчивости атмосферы - инверсия, изотермия, конвекция);
• сведения об объектах (предприятиях, кварталах города, населенных пунктах и т.п.), которые могут оказаться в зоне химического заражения.

Принятые допущения:

• Емкости, содержащие АХОВ, при аварии разрушены полностью. Толщина слоя жидкости для АХОВ, разлившихся свободно, принимается равной В=0,05м  по всей площади разлива. Для АХОВ, разлившихся в поддон или обваловку, она на 0,2 м меньше, чем высота поддона (обваловки).
• При авариях на газо- и прэдуктопроводах выброс АХОВ принимается равным максимальному количеству вещес тва, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями.
• Внешние границы зоны химического заражения рассчитываются по пороговой токсодозе при ингаляционном воздействии на организм человека.
• При заблаговременном прогнозировании принимаются: выброс АХОВ соответствует массе вещества в максимальной по объёму единичной ёмкости, метеоусловия - инверсия, направление ветра - по розе ветров, скорость ветра - 1 м/с, температура воздуха типовая для сезона года.

2 Расчеты и обоснования  параметров зоны химического  заражения

 

Зона химического заражения  включает очаг химического заражения, район аварии и район распространения  облака АХОВ.

Очаг химического заражения  при свободном разливе имеет  форму круга, его радиус расчитывается  по формуле:

 

где, плотность вещества, т/м³

 масса разлившегося  вешества, т

 

Расчитываем площадь очага  химического заражения:

 

 

Район аварии также имеет  форму круга, его радиус расчитывается  по формуле:

 

 

Площадь района аварии составит:

 

 

Продолжительность поражающего  действия АХОВ определяется временем испарения с площади разлива  и расчитывается по вормуле:

 

= 61 мин

Расчет глубин распространения  первичного и вторичного облаков  АХОВ выполняются по эквивалентным  значениям в них вещества, учавствующего  в аварии.

Эквивалентное количество вещества, образующее первичное облако АХОВ расчитывается  по формуле:

 

 

Эквивалентное количество вещества, образующее вторичное облако АХОВ расчитывается  по формуле:

 

 

Зная значения и и скорость ветра (2 м/с) по таблице 2 находим глубины распространения первичного и вторичного облаков АХОВ, которые будут равны:

Г₁ = 0,574 км; Г₂ = 1,577 км

Полная теоретическая  глубина зоны химического заражения  местности, обусловленная воздействием первичного и вторичного облаков  АХОВ, определяется по формуле:

Г_т = Г_макс + 0,5∙Г_мин , км

Г_т = 1,577 + 0,5 ∙ 0,574 = 1,864 км

Полученое значение Г_т сравнивается с предельно возможной глубиной переноса воздушных масс за время испарения АХОВ, которая определяется по формуле:

 

где, - скорость переноса АХОВ, км/ч

 

За окончательную расчетную  глубину зоны химического заражения  Г_зхз принимаем меньшее из двух сравниваемых между собой значений, либо Г_т, либо Г_п. Следовательно Г_зхз = 1,864 км.

Время подхода облака АХОВ к обьекту расчитывается по формуле:

 

где, Х – расстояние от очага аварии до объекта, км.

 

Площадь зоны возможного химического  заражения определяется по формуле:

 

где, Г_зхз – окончательная расчетная глубина зоны химического заражения, км

φ – угловые размеры  прогнозируемой зоня химического заражения  в градусах.

 

3 Вероятность потери населения  и рекомендации по защите и  самозащите от АХОВ

3.1 Вероятность потери  населения

При ЧС, вызванных выбросом (выливом) АХОВ, эффективность защитных мероприятий во многом зависит от подготовленности людей и ихумения обезопасить самих себя. Известно немало способов самозащиты с использованием подручных средств. Они разработаны рядом научно- исследовательских институтов и рекомендованы для использования в случае химических аварий и при отсутствии возможности применения традиционных способов защиты (средств индивидуальной защиты, укрытие в защитных сооружениях, эвакуация).

При рассмотрении зоны химического  заражения справедливо считать, что все 100% попавших в нее людей  могут получить поражения различной  степени тяжести (от начальных симптомов  поражения до самых тяжелых), если не будут обеспечены необходимыми средствами защиты. При 100%-ой обеспеченности людей  средствами индивидуальной защиты, число пораженных не превысит 3-5%.

При распространении АХОВ наибольшие концентрации будут наблюдаться  в районе аварии и на следе первичного облака, что может привести к: большему количеству пораженных. Ориентировочный  процент пораженных на открытой местности  при отсутствии средств защиты концентрациями, приводящими к госпитализации (средние  выводящие из строя токсодозы) и  даже к смертельным исходам (средние  смертельные токсодозы), в этом случае может достигать значений, приведенных  ниже.

 

Процент тяжелого поражения людей, находящихся на открытой местности в районе аварии и на следе первичного облака АХОВ

Наименование  АХОВ	% пораженных
Аммиак	20-30

 

3.2 Простейшие меры и правила по защите и самозащите от АХОВ

Услышан предупредительный  сигнал "Внимание всем!" при нахождении дома, необходимо немедленно включить радио и телевизор. Находясь вне  дома, следует поспешить в места, где имеются эти средства (лучше  домой, в крайнем случае - к уличному громкоговорителю). По всем средствам  радио- и телевещания вслед за сигналом будет происходить передача речевой информации в виде экстренного  сообщения, повторяемого многократно. Эта информация определяет все дальнейшие действия населения (куда, кому идти, где  собираться, что делать в плане  защиты и т.п.).

Вариант экстренного  сообщения: «Внимание всем! Говорит штаб по делам ГО и ЧС. Граждане! На химзаводе в 6 часов 53 минуты произошла авария с выбросом в атмосферу хлора. Облако ядовитого газа движется на город. Всем, проживающим на северо-восточной окраине города, укрыться в жилых и производственных зданиях, отключить принудительную вентиляцию, закрыть окна, двери, фрамуги и форточки. Принять срочные меры по дополнительной герметизации внутренних помещений» и т.д.

Чтобы обеспечить личную безопасность и безопасность членов своей семьи, трудового и иного коллектива при химической аварии, каждый гражданин  должен знать и придерживаться ряда общих правил.

• В местном органе по делам ГО и ЧС выяснить источник химической опасности вблизи своего места жительства и работы, и какие должны быть приняты меры при возникновении ЧС, а также телефон дежурной службы этого органа.
• Четко представлять, какую опасность для человека таит конкретное АХОВ. Следует помнить, что ядовитые вещества тяжелее воздуха (например, хлор, оксиды азота, сернистый ангидрид, фосген) будут проникать в подвальные помещения и нижш е этажи зданий, в низины и овраги, а легче воздуха (аммиак, синильная кислота, акрилонитрил) - наоборот, станут подниматься - на более высокие этажи зданий.
• Заблаговременно принять необходимые меры самозащиты в случае ЧС. С этой целью:

• знать сигналы оповещения и порядок действий по ним, а также организации, в которые можно обратиться за помощью, места размещения ближайших защитных сооружений, пункты выдачи средств индивидуальной защиты, направления выхода из зоны химического заражения (перпендикулярно к направлению ветра);
• собственными силами изготовить простейшие средства защиты органов дыхания (ватно-марлевые повязки);
• на случай экстренной эвакуации предусмотреть минимальный набор предметов первой необходимости (документы, одежду, обувь, смену белья, продукты питания на 2-3 суток, деньги, медицинские средства для оказания первой помощи и лекарства для больных).

• Проявлять особую заботу о детях, поскольку токсодозы для них в 4- 10 раз меньше, чем для взрослых.

• Внимательно отнестись к сигналам оповещения, подаваемым сиренами, производственными гудками и др. средствами. Включить радиоприемник, местный канал телевидения. Если возникло подозрение на поражение АХОВ, исключить любые физические нагрузки, принять обильное питье и обратиться к врачу.
• Необходимые меры по обеспечению самозащиты следует принимать, услышав сигнал оповещения о возможном химическом заражении или увидев движущееся облако ядовитых веществ, почувствовав их запах. Если Вы оказались на улице, то сразу же надо укрыться в ближайшем здании - лучше всего жилом или культурно-бытового назначения. Они в силу своих конструктивных особенностей имеют наименьшую кратность воздухообмена -соответственно0,15-1,5 и 0,3-2,5 при неработающей вентиляции.
• Если сигнал оповещения застал Вас: дома, то находитесь дома, немедленно закрыть окна, форточки, заклеить плотным материалом или бумагой вентиляционные отверстия. Все это снижает коэффициент обмена наружного и внутреннего вощуха в 1,5-2 раза, а концентрацию АХОВ в помещениях в 2,2-2,8 раза. Это особенно характерно для верхних этажей зданий и н жаркую погоду, когда конвективный теплообмен между этажами более значительный. Опытным путем доказано, что материалы, поры которых заполнены влагой, тоже снижают коэффициент их воздухопроницаемости (практически до нуля). Поэтому эффективным может быть применение в качестве герметизируюших материалов, например, простыней, смоченных водой, полотенец, покрывал и т.п.