Зчс. Метил хлористый. Прогнозирование и оценка последствий чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах
 Скачать 0.76 Mb.
|
|
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Департамент образования, научно-технологической политики и рыбохозяйственного комплекса Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный аграрный университет» Эколого-мелиоративный факультет Кафедра «Пожарная и техносферная безопасность» КУРСОВАЯ РАБОТА по дисциплине: «Защита в чрезвычайных ситуациях» на тему «Прогнозирование и оценка последствий чрезвычайных ситуаций на потенциально опасных объектах» Выполнил: ст. уч. гр.____________ ______________________________ Ф.И.О. _____________________________________________________ Шифр Проверил: ____________________ Волгоград – 20__ Содержание
Введение Основными источниками техногенных ЧС являются потенциально опасные объекты. К потенциально опасным объектам относятся объекты, на которых используют, производят, перерабатывают, хранят или транспортируют радиоактивные, пожаро-взрывоопасные, опасные химические и биологические вещества, создающую реальную угрозу возникновения источника ЧС. В зависимости от масштаба, чрезвычайные происшествия делятся на аварии, при которых наблюдаются разрушения технических систем, сооружений, транспортных средств, но нет человеческих жертв, и катастрофы, при которых наблюдается не только разрушение материальных ценностей, но и гибель людей. Независимо от происхождения катастроф, для характеристики их последствий применяются критерии: число погибших во время катастрофы; число раненных (погибших от ран, ставших инвалидами); индивидуальное и общественное потрясение; отдаленные физические и психические последствия; экономические последствия; материальный ущерб. Анализ ЧС показывает, что независимо от производства, в подавляющем большинстве случаев они имеют одинаковые стадии развития. На первой из них аварии обычно предшествует возникновение или накопление дефектов в оборудовании, или отклонений от нормального ведения процесса, которые сами по себе не представляют угрозы, но создают для этого предпосылки. Поэтому еще возможно предотвращение аварии. На второй стадии происходит какое-либо инициирующее событие, обычно неожиданное. Как правило, в этот период обычно не бывает ни времени, ни средств для эффективных действий по предотвращению и ликвидации ЧС. Собственно авария происходит на третьей стадии, как следствие двух предыдущих. Основные причины аварий: просчеты при проектировании и недостаточный уровень безопасности современных зданий; некачественное строительство или отступление от проекта; непродуманное размещение производства; нарушение требований технологического процесса из-за недостаточной подготовки или недисциплинированности и халатности персонала. В зависимости от вида производства, аварии и катастрофы на потенциально опасных объектах и транспорте могут сопровождаться взрывами, выходом ОХВ, выбросом радиоактивных веществ, возникновением пожаров и т.п Определение масштабов АХОВ при авариях на ХОО Коэффициенты, используемые при расчете эквивалентного количества вещества К1 - коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (определяет относительное количество АХОВ, переходящее при аварии в газ). Для сжатых газов К1 = 1, в других случаях коэффициент К1 зависит от АХОВ и определяется по таблице 1 приложения; К2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (удельная скорость испарения - количество испарившегося вещества в тоннах с площади 1 м2 за 1 час, определяется по таблице 1 приложения; К3 - коэффициент, учитывающий отношение пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе данного АХОВ, определяется по таблице 1 приложения; К4 - коэффициент, учитывающий скорость ветра, определяется по таблице 2 приложения; К5 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха: принимается равным для инверсии К5 = 1, для изотермии К5 = 0,23 и для конвекции К5 = 0,08; К6 - коэффициент, зависящий от времени , на которое осуществляется прогноз (зависит от времени прошедшего после начала аварии Тпор). при Тпор <Тисп то К() = Тпор0,8 при Тпор> Тисп, то Кв = Тисп0,8 при Тисп <1 часа, то = 1 где Тпор - время, прошедшее после начала аварии; Тисп - время испарения АХОВ. K7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, определяется по таблице I приложения (для сжатых газов Kq = 1); К8 - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха и принимается равным: для инверсии К8 = 0,081, для изотермии К8= 0,133, для конвекции К8= 0,235. Определение масштабов заражения АХОВ включает: 1. Определение эквивалентного количества вещества по первичному (вторичному) облаку; 2. Определение времени действия источника заражения; 3. расчет глубины и площади зоны заражения при аварии (разрушении) на ХОО; 4. Определение возможных потерь персонала ХОО и населения при аварии на ХОО и его разрушении. Для этой цели используются формулы (1) - (8) и таблицы 1 – 4 приложения по прогнозированию масштабов заражения АХОВ. Эквивалентное количество вещества по первичному облаку (в тоннах) определяется по формуле (1):  (1)где Qo - количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т. Эквивалентное количество вещества по вторичному облаку (в тоннах) рассчитывается по формуле (2):  (2)Время испарения (время действия источника заражения), Т, ч., определяется по формуле (3):  (3)где h - высота слоя разлившегося АХОВ, м.; р- плотность АХОВ, т/м, (определяется по таблице 1 приложения). Если в зоне разлива находятся несколько различных АХОВ с различным временем испарения, то продолжительность действия источника заражения определяется наибольшим временем испарения данных АХОВ. Расчет глубины зоны заражения при аварии на ХОО Расчет глубины зоны заражения первичным (вторичным) облаком АХОВ при авариях на технологических емкостях, хранилищах и транспорте ведется с помощью таблиц 1 и 3 приложения. В таблице 3 приложения приведены максимальные значения глубин зон заражения первичным Г1 (по Qэ1) или вторичным облаком АХОВ Г2 (по Qэ2), определяемые в зависимости от эквивалентного количества вещества и скорости ветра. Максимально возможная глубина зоны заражения Л, км., обусловленная первичным и вторичным облаками, определяется формулой (4):  (4)где Гmax - наибольший, а Гmin - наименьший из полученных размеров Г1, и Г2. Полученное значение Гоб сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса зараженных воздушных масс Гп, определяемым по формуле (5):  (5)где Vп - скорость (км/ч) переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, определяется по таблице 4 приложения. Тпор - время, прошедшее после начала аварии, ч. За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается минимальная (наименьшая) из величин Г и Гп. Определение площади зоны заражения Различают зоны возможного и фактического заражения АХОВ. Площадь зоны возможного заражения АХОВ - это площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра (заданных метеоусловиях) может перемещаться облако АХОВ. Рассчитывается по формуле (6):  (6)Площадь зоны фактического заражения АХОВ - это площадь территории, воздушное пространство которой заражено АХОВ в опасных для жизни пределах. Конфигурация зоны фактического заражения близка к эллипсу, который не выходит за пределы зоны возможного заражения и может перемещаться в ее пределах под воздействием ветра. Ее размеры используют для определения возможной численности пораженного населения и необходимого количества сил и средств, необходимых для проведения спасательных работ. Площадь зоны фактического заражения облаком АХОВ рассчитывается по формуле (7):  (7)где Г - глубина зоны заражения, км; Т- время, на которое осуществляется прогноз, ч; φ - угловые размеры зоны, определяются по таблице 5 приложения, в зависимости от скорости ветра. Определение времени подхода зараженного воздуха к заданной границе (объекту) Время подхода зараженного облака АХОВ к заданному рубежу (объекту) зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле (8):  (8)где X - расстояние от источника заражения до выбранного рубежа (объекта), км; Vп - скорость (км/ч) переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, определяется по таблице 4 приложения. Определение масштабов заражения АХОВ при разрушении химически опасного объекта При разрушении ХОО рассмотрим только один вариант расчетных формул прогноза обстановки, справедливый для случая, когда все вещества находятся в жидком агрегатном состоянии и нс вступают между собой в химические реакции. В этом случае расчет многих первичных и вторичных облаков используется одна приближенная формула для расчета общего эквивалентного количества при следующих метеоусловиях: инверсия, скорость ветра 1 м/с. Принимается следующий порядок расчета. 1) Расчет 77 для / от 1 до и, где п - число различных АХОВ в ЧС. Расчет наборов коэффициентов (KI - К8) для каждого АХОВ. 2) Определение обобщенного эквивалентного количества АХОВ по формуле (9):  (9)3) Расчет глубины зон - аналогично расчету при авариях на ХОО. 4) Расчет площадей - аналогично расчету при авариях на ХОО для всех АХОВ от i = 1 до n. Общая площадь поражения выбирается по Sф max i* 5) Расчет продолжительности заражения по формуле t= Тimax Определение возможных общих потерь населения в очаге поражения АХОВ  ) (10)Где P0 - общие потери населения в очаге поражения АХОВ, чел; Гг - глубина распространения облака зараженного АХОВ воздуха в городе, км;  - средняя плотность населения соответственно в городе и загородной зоне (чел/км);n1, n2 - доля незащищенного населения соответственно в городе и загородной зоне:  (11) (12)Где n1, n1’ - доли населения, обеспеченного убежищами, соответственно в городе и в загородной зоне; n2, n2’ - доли населения, обеспеченного противогазами, соответственно, в городе и загородной зоне. Для оперативных расчетов принимается, что структура потерь в очаге поражения АХОВ составит: 35 % - безвозвратные потери; 40 % - санитарные потери тяжелой и средней форм тяжести (выход людей из строя па срок не менее чем па 2-3 педели с обязательной госпитализацией); 25 % - санитарные потери легкой формы тяжести. Определить продолжительности источника заражения в глубину зоны возможного заражения в случае аварии на химическом опасном объекте На технологическом трубопроводе химического предприятия находится под давлением метила хлористого. Произошла авария, в результате которой возник источник заражения, количество вытекшей жидкости не установлено, но известно, что, разлив произошел на подстилающую поверхность. На момент аварии в технологической системе содержалось 22 т. опасного вещества. Время от начала аварии 120 минут, метеоусловия на момент аварии: конвекция, скорость ветра 2 м/с, температура воздуха  .Произведем прогнозирование масштабов заражения АХОВ в случае аварии: 1. Найдем эквивалентное количество вещества, образовавшееся первичном облаке по формуле: По таблице 1 приложения, для метила хлористого К1=0,125, К3=0,056. Для конвекции К5=0,08; Определим коэффициент К7 по таблице 1 приложения, значение 13°С отсутствует, то будем считать для первичного облака интерполяцию от 0 до 20 °C. 0°C =0,6; 20 °С=1; 13°С = х.  Т.к. количество разлившегося вещества неизвестно, то принимаем равным максимальному - 22 т. Подставим полеченные значения и рассчитаем:  2. Найдем эквивалентное количество вещества, образовавшееся во вторичном облаке по формуле: Значение коэффициента К6 определяется после расчёта продолжительности испарения вещества  .Произведем расчет продолжительности испарения вещества по формуле 3: Т.к. разлив вещества произошел на подстилающий слой, h=0,05 м. По таблице 1 приложения плотность метила хлористого равна 0,983 т/м3. По таблице 1 приложения, К2 = 0,044 т/м ч. По таблице 2 приложения, так как скорость ветра по условию составляет 2 м/с, то К4 = 1,33 Определим коэффициент К7 по таблице 1 приложения, значение 13°С отсутствует, то будем считать для вторичного облака интерполяцию от 0 до 20 °C. 0 °C =1; 20 °С=1;13°С=х  Подставим полученные значения и рассчитаем время испарения метила хлористого:  Т.к. время прошедшее после аварии 120 минут 2 ч. и рассчитав время испарения метила хлористого, получим  , то  = 1,110,8Подставим полученные значения и рассчитаем:  3.Найдем глубины зон заражения для первичного и вторичного облака. Находятся эти величина по таблице в зависимости от скорости ветра и эквивалентного количества вещества. Для нахождения глубины зоны заражения первичным облаком, эквивалентное количество которого составляет 0,01 т  Для нахождения глубины зоны заражения вторичным облаком, эквивалентное количество которого составляет 0,11 т, по таблице 3 приложения интерполируем значения от 0,1 до 0,5.  4.Определим общую глубину зон заражения. Максимально возможная глубина зоны заражения обусловленная, первичным и вторичными облаками, определяется формулой:  5.Определим предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс по формуле: Определяется по таблице 4 приложения в зависимости от скорости и устойчивости ветра, при конвекции и скорости ветра 2 м/с, то  = 14 км/ч. ремя, прошедшее после начала аварии.  =2 ч. 6.За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимаем минимальную (наименьшую) из величин  и  .Глубина зоны заражения будет равна 1 км. Глубина зоны заражения окислов азота в результате аварии составила 28 км, а продолжительность действия источника заражения равен 67 минут. |