Практикумы+№+1-5. Практическая работа Расчет искусственного освещения производственного помещения

• Название: Практическая работа Расчет искусственного освещения производственного помещения
• Дата: 07.04.2022
• Размер: 2.02 Mb.
• Имя файла: Практикумы+№+1-5.doc
• Тип: Практическая работа; #452616
• страница: 5 из 12

4.1 Прогнозирование масштаба и последствий химического заражения при авариях на химически опасных хозяйственных объектах и на транспорте

4.1.1 Расчет глубины зоны возможного химическою заражения при разливе
или выбросе одного типа вредного вещества

Глубину зоны возможного химического заражения определяют по справочным данным (см. приложение 2), зная скорость приземного ветра и эквивалентное количество разлитого вещества. Значение скорости приземного ветра определяет метеорологическая служба РСЧС на момент аварии (катастрофы), а эквивалентное количество разлитого вредного вещества Q_э устанавливают рас­четным способом отдельно по первичному и вторичному облаку.

В качестве эквивалентного количества вредного вещества принимают та­кое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения количеством любого вещества, перешедшим в первичное или вторичное облако. Рассчитав эквивалентное количество вредного вещества, можно определить глубину зоны возможного химического заражения любым вредным веществом, используя только одну справочную таблицу (см. приложе­ние 2) для случая возникновения чрезвычайной ситуации с разливом хлора. Этот прием позволяет избежать использования десятков справочных таблиц для каждого типа разлитого вредного вещества.

Эквивалентное количество вредного вещества, образующего первичное облако в тоннах, определяют по формуле

где К₁  коэффициент, зависящий от условий хранения вредного вещества (см. приложение, для сжатых газов K₁=1);

К₃ коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого вредного вещества;

К₅  коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха (принимается равным для инверсии  1, для изотермии  0,23, для конвекции  0,08);

К₇ коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (для сжатых газов К₇ = 1);

Q₀ количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т.

При авариях на хранилищах сжатого газа величину Q₀ рассчитывают по формуле

где d – плотность вредного вещества, т/м³ (см. приложение 3);

V_x – объем хранилища, м³

При авариях на газопроводе величину рассчитывают по формуле



где n – процентное содержание вредного вещества в природном газе;

d – плотность вредного вещества, т/м³ (см. приложение 3);

V_г– объем секция газопровода между автоматическими отсекателями, м³.

При определении величины Q_э1 для сжиженных газов, не вошедших в приложение 3, значение коэффициента К₇ принимают равным единице, а зна­чение коэффициента K₁ рассчитывают по соотношению

где С_р – удельная теплоемкость жидкого вредного вещества, кал/кг град;

Т – разность температур жидкого вредного вещества до и после разруше­ния емкости, °С;

Н_исп – удельная теплота испарения жидкого вредного вещества при темпера­туре испарения, кДж/кг.

Получив значение Q_э1 и зная скорость приземного ветра u, определяют глубину зоны заражения первичным облаком Г₁ с использованием приложения 2.

Эквивалентное количество вещества, образующее вторичное облако в тоннах, рассчитывают по формуле

где К₂ – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств вредного вещества (см. приложение 3);

К₄ – коэффициент, учитывающий скорость приземного ветра (см. прило­жение 4);

К₆ – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего с начала аварии N. Значение коэффициента К₆ определяют после расчета продолжительности испарения вещества Т из выражения

где h – толщина слоя вещества, м;

d – плотность вредного вещества, т/м³;

К₂, К₄, К₇ – коэффициенты из формул 1-5.

Толщину слоя разлитого вещества при разливе из емкостей и технологи­ческих аппаратов, имеющих самостоятельный поддон или обвалование, опре­деляют из выражения

где Н – высота поддона (обвалования), м.

При разливе вредного вещества из емкостей, расположенных группой и имеющих общий поддон или обвалование, толщина слоя разлитого вещества определяется по формуле

где Q₀ – количество выброшенного (разлитого) вещества, т;

F – фактическая площадь разлива в поддон, (обвалование), м²;

d – плотность вредного вещества, т/м³.

Толщину слоя жидкости, разлившейся свободно на подстилающей по­верхности, принимают равной 0,05 м по всей площади разлива.

Если время, прошедшее с начала аварии, N6 = N^0,8. При N T коэффициент К₆ = Т^0,8. Если Т<1, то К₆ рассчитывают, принимая вели­чину Т равной одному часу.

Получив значение Q_э2 и зная скорость приземного ветра и, определяют глубину зоны заражения вторичным облаком Г₂ с использованием приложения 2.

Полную глубину зоны возможного химического заражения Г определяют из выражения

где Г' – наибольшее значение из величин Г₁ и Г₂, км;

Г" – наименьшее значение из величин Г₁ и Г₂, км.

Далее глубину зоны возможного химического заражения Г сравнивают с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс под дей­ствием приземного ветра Г_n, которое определяют из выражения



где N – время, прошедшее с начала аварии (катастрофы), ч;

V – скорость переноса переднего фронта заражённого воздуха при задан­ных скорости приземного ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч.

В приложении 5 приведены данные о величине V в зависимости от ско­рости приземного ветра u и степени вертикальной устойчивости воздуха.

За окончательную глубину зоны возможного химического заражения принимают меньшее значение из двух сравниваемых величин (Г и Г_n).

4.1.2 Расчет глубины зоны возможного химического заражения
при одновременном разливе или выбросе нескольких типов вредных ве­ществ

При разрушении химически опасного хозяйственного объекта или аварии на транспорте часто происходит одновременный разлив или выброс нескольких типов вредных веществ. В этом случае при прогнозировании глубины зоны возможного химического заражения исходные данные для расчета берут для самого неблагоприятного варианта развития чрезвычайной ситуации. Считают, что разлито или выброшено количество вредных веществ, равное их суммар­ным запасам на хозяйственном объекте или их общему количеству, перевози­мому на транспорте. При этом возникли метеорологические условия: степень вертикальной устойчивости воздуха – инверсия и скорость приземного ветра u=1м/с, а разлив вредных веществ – свободный. Глубину зоны возможного хи­мического заражения определяют с использованием справочных данных, при­веденных в приложении 2. Для того, чтобы воспользоваться этими справочными ми данными, рассчитывают суммарное эквивалентное значение количества вредных веществ в облаке зараженного воздуха Q_э. При этом считают, что зона химического заражения возникает при распространении только вторичного об­лака.

Величину Q_э в тоннах рассчитывают по формуле



где К₄ – коэффициент, учитывающий скорость ветра (см. приложение 4);

К₅ – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воз­духа;

К_2i – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств i-гo вредного вещества;

K_3i – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к поро­говой токсодозе i-ro вредного вещества;

К_6i – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после разрушения объекта;

К_7i – поправка на температуру для i-гo вещества;

Q_i – запасы i-гo вещества на объекте, т;

d_i – плотность i-гo вещества, т/м'.

Величину коэффициентов, приведенных в формуле, определяют в соответствии с методикой, изложенной в подпункте 4.1.1.

Полученное по приложению 2 значение глубины зоны заражения Г в за­висимости от рассчитанной величины и скорости ветра сравнивают с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс Г_n. За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимают меньшее из двух сравниваемых между собой значений.

4.1.3 Определение угловых размеров и изображение зоны возможного химического заражения на топографических картах или схемах

Зону возможного химического заражения на картах или схемах изобра­жают в соответствующем масштабе в виде окружности, полуокружности или сектора с центральным углом и радиусом, равным глубине зоны возможного химического заражения Г (см. рисунок 4.1). Центр окружности, полуокружности или сектора совпадает с местом расположения источника химического зараже­ния (разрушенная емкость, аппарат, хранилище). При скорости приземного вет­ра u>0,5м/с на картах или схемах изображают ось следа облака паров вредного вещества, ориентированную по направлению приземного ветра.


а б



в

а – вид зоны заражения при скорости ветра u<0,5 м/с и центральном угле = 360°;

б – вид зоны заражения при u = 0,6 1,0 м/с, = 180° и направлении ветра – 270°;

в – вид зоны заражения при u = 1,1 2,0 м/с, = 90º и направлении ветра – 270°;

Обозначения: 1 – место разлива хлора; 2 – территория, над которой распространились пары хлора в пороговой, поражающей и смертельной токсодозах;

R – радиус окружности, полуокружности или сектора; Г – глубина зоны возможного химического заражения; – направление ветра в приземном слое воздуха;

С, Ю, 3, В – соответственно север, юг, запад, восток

Рисунок 4.1 – Вид зон возможного химического заражения в зависимости от величины центрального угла, скорости и направления ветра в приземном слое воздуха

В метеорологических данных гидрометеослужбы содержатся сведения о направлении приземного ветра в градусах плоского угла. Для того, чтобы нанести на карту (схему) направление ветра, поступают следующим образом.

От места разлива вредного вещества как центра окружности указывают направление на север и от этого вектора по часовой стрелке откладывают с помощью транспортира плоский угол, равный указанному направлению ветра в призем­ном слое воздуха. Отметка в месте пересечения окружности с отложенным уг­лом указывает, «откуда дует ветер» через место разлива. Если направление вет­ра – 0° (360°), то ось следа паров вредного вещества направляют на юг. Если направление ветра – 90°, то облако паров вредного вещества движется на запад. При направлении ветра – 180° облако паров движется на север, а при направле­нии ветра – 270° облако паров движется на восток.

Величину центрального угла зоны возможного химического заражения определяют в зависимости от скорости приземного ветра (таблица 4.1).

Таблица 4.1 – Величина центральногоугла зоны возможного химического заражения в зависимости от скорости приземного ветра

Скорость приземного ветра u, м/с	< 0,5	0,5-1,0	1,1-2,0	> 2,0
Центральный угол зоны заражения , град	360	180	90	45

Таким образом, для того, чтобы изобразить на топографической карте или схеме зону возможного химического заражения, необходимо иметь сле­дующие данные:

1) место расположения источника химического заражения;

2) направление ветра в приземном слое воздуха;

3) данные о глубине зоны возможного химического заражения Г;

4) размеры центрального угла зоны заражения.

Получив эти данные, приступают к изображению зоны возможного хи­мического заражения. На карте или схеме указывают место разлива (выброса) вредного вещества, затем от места разлива откладывают ось следа облака паров вредного вещества по направлению ветра и изображают полуокружность или сектор с биссектрисой, совпадающей с осью следа облака (рисунок 4.1). При этом угол и радиус полуокружности или сектора, равный глубине зоны воз­можного химического заражения, откладывают в соответствующем масштабе. Кроме того, около окружности произвольного размера, изображающей место разлива вредного вещества на карте или схеме, делают надпись с указанием ви­да и количества разлитого вещества, времени и даты аварии или катастрофы.

4.1.4 Определение времени подхода облака зараженного воздуха к за­данному рубежу и продолжительности поражающего действия паров вредного вещества в зоне химического заражения

Для обеспечения своевременной и надежной защиты людей, находящихся в зоне химического заражения, необходимо получить данные о времени подхо­да облака зараженного воздуха к зданиям, сооружениям и рабочим местам, рас­положенным на территории хозяйственных объектов, а также к жилым масси­вам.

По карте или схеме определяют расстояния от места разлива вредного вещества до всех интересующих рубежей, расположенных в зоне возможного химического заражения, и рассчитывают время подхода зараженного воздуха к каждому из них по формуле

t_х =

где x – расстояние от источника заражения до заданного рубежа, км;

v –скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха,км/ч.

Величину скорости перекоса переднего фронта облака зараженноговоздуха V определяют по справочным данным (приложение 5) в зависимости от скорости приземного ветра на месте разлива вредного вещества.

Зная время подхода зараженного воздуха к месту работы или проживания людей, руководящие органы РСЧС обеспечивают оповещение рабочих, служа­щих и населения об опасности химического заражения.

Важно также знать продолжительность сохранения опасности в зоне хи­мического заражения. Для этого определяют продолжительность поражающего действия паров вредного вещества t, которая принимается равной времени ис­парения вредного вещества с площади разлива Т. При этом считают, что зона химического заражения существует до тех пор, пока не испарится все разлитое вредное вещество.

4.1.5 Прогнозирование возможных потерь людей в зоне химического заражения

Для того, чтобы оценить объём спасательных и других неотложных работ в зоне химического заражения, необходимо определить возможные потери лю­дей и их структуру. Потери рабочих и служащих, а также населения, прожи­вающего вблизи химически опасных объектов, в случае воздействия на них па­ров вредных веществ зависят от токсичности вредных веществ, образующих зону заражения, численности людей, оказавшихся в ней ивозможности исполь­зования людьми укрытий и средств защиты органов дыхания.

Прогнозирование возможных потерь людей осуществляют с помощью справочных данных (приложение 6), зная количество людей, оказавшихся в зоне заражения, условия, в которых они находятся, и обеспеченность людей противогазами. Количество рабочих и служащих, оказавшихся в зоне химиче­ского заражения, подсчитывается по их штатной численности в зданиях, в це­хах, рабочих помещениях и на площадках, а количество населения - по числу лиц, прописанных в жилых домах, кварталах или населённых пунктах. Получив данные о проценте возможных потерь людей, определяют их общую числен­ность и структуру согласно примечанию приложения 6. Общие потери людей и их структуруопределяют в целых числах.