Курсовая ПОПП. Техническое задание 19 Студент Мельникова Е. Н группа зчс151 Специальность зчс дисциплина попп форма обучения очная
 Скачать 141.17 Kb.
|
|
Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «ПЕРМСКИЙ КОЛЛЕДЖ ТРАНСПОРТА И СЕРВИСА» КУРСОВАЯ РАБОТА по МДК 02.02 «Потенциально опасные процессы и производства» Техническое задание №19 Студент: Мельникова Е.Н Группа: ЗЧС-15-1 Специальность: ЗЧС Дисциплина: ПОПП Форма обучения: очная Руководитель: Любимов М.А К защите допущен «___»__________2019 г. Защита состоялась «___»__________2019 г. Отметка___________________________ Подпись руководителя_________________ Пермь 2019 Государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение «ПЕРМСКИЙ КОЛЛЕДЖ ТРАНСПОРТА И СЕРВИСА» УТВЕРЖДАЮ Заместитель директора по УР ______________ Л.К. Катаева « ____ » ____________ 201_ г. ЗАДАНИЕ на выполнение курсовой работы по специальности Студенту__________________________________Группы_________________ Тема: _____________________________________________________________ 1.Требования к содержанию КР ________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ 2.Требования к оформлению приложений __________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Задание рассмотрено на заседании ПЦК __________________________ Протокол № ____ от «___»____________20__г. Председатель ПЦК ____________/_____________/ Руководитель работы ____________/_____________/ Срок выполнения «___»____________20__г. Задание получил студент _________________/_________________/ «___»____________20__г. ОГЛАВЛЕНИЕВведение 5 ГЛАВА 1. ПРОИЗВОДСТВО АХОВ 8 1.1. Технология производства Фтористого Водорода (жидкого) 9 1.2 Технологическая карта фтористого водорода (ж) 11 1.3 Примеры предприятий, производящих, хранящих и перерабатывающих водород фтористый 13 1.4 Общие сведения об авариях на ХОО 13 1.5 Примеры аварий на ХОО фтористых соединений 15 Глава 2. Расчетно-пояснительная записка. Прогнозирование и оценка обстановки при химических авариях 18 2.1 Тактический замысел 19 2.2 Расчет зоны химического заражения 20 21 21 2.3 Оценка численности и структуры людских потерь 21 2.4 Схема зоны химического заражения 22 Глава 3. Рекомендации по действиям для населения в случае выброса АХОВ 23 Заключение 26 Список литература 28 ГБПОУ «Пермский колледж транспорта и сервиса» Задание на курсовую работу Обучающийся : Мельникова Е.Н Курс : 4 Группа : ЗЧС-15-1 Вариант: 19 Задание для курсовой работы В центре города с плотностью населения 6000 человек, занимающего прямоугольную территорию размера 12х12 км. произошла авария с разрушением ёмкости, содержащей 12т. сжиженного водорода фтористого (ж). Ёмкость находилась в поддоне с высотой стенок 1.2 м . Для заданного времени после аварии 2.5 ч. и заданных метеоусловий, ветер западный, его скорость составляет 3 м/с, а температура воздуха составляет 19 0С; вертикальная устойчивость атмосферы – инверсия. Определить зону химического заражения, оценить численность и структуру людских потерь, уточнить возможное число погибших людей вероятностным методом. Население об аварии не оповещено. Определить зону химического заражения через = 2,5 ч. после аварии, численность и структуру пораженного населения, уточнить количество погибших людей вероятностным методом. ВведениеЧасто причинами чрезвычайных ситуаций техногенного характера являются аварии на объектах использующих опасные технологии. К таким объектам относят, прежде всего, те на которых находятся сжиженные и сжатые газы, опасные химические вещества и источники ионизирующих излучений. В результате аварий могут возникать взрывы, пожары, токсические и радиационные поражения. Типы прогнозирования выделяются по длительности периода времени, на который распространяется прогноз, и условно подразделяются на долгосрочное, среднесрочное и краткосрочное прогнозирование. Конкретные сроки разрабатываемых прогнозов зависят от специфики прогнозируемой ЧС, а по порядку величины примерно соответствуют для долгосрочного прогноза - годам; для среднесрочного - месяцам; для краткосрочного - дням, часам. Прогнозирование ЧС предполагает в общем случае выполнение трех последовательных этапов: Первый этап заключается в выявлении и оценке потенциально опасного события. Основные методы анализа на первом этапе - поиск аналогий известных характеристик прогнозируемого процесса на конкретные условия исследуемого объекта. Второй этап - составление программы или плана действий по предупреждению ЧС. Третий этап - составление разновариантного прогноза наступления ЧС и оценка последствий ЧС. На этом этапе производится выявление и моделирование различных вариантов возникновения и развития ЧС. Конечным результатом этого этапа должно быть построение карты природных и техногенных рисков для рассматриваемой территории и ее зонирование по типу и степени проявления опасностей с целью планирования и осуществления комплекса мероприятий по предупреждению и ликвидации ЧС. Оценкой химической обстановки понимают определение масштаба и характера заражения отравляющими и опасными химическими веществами, анализ их влияния на деятельность объектов, сил ГО и населения. Исходными данными для оценки химической обстановки являются: тип ОВ (или ОХВ), район и время применения химического оружия (количество вылившегося вещества), метеоусловия и топографические условия местности, степень защищенности людей, укрытия техники и имущества. При выявлении химической обстановки, возникшей в результате применения противником ОВ, определяют: средства поражения, границы очагов химического поражения, площадь заражения и тип ОВ. На основе оценки данных определяют: глубину распространения зараженного воздуха, стойкость ОВ, время пребывания людей в средствах защиты кожи, возможные поражения людей, заражения сооружений, техники и имущества. Масштабы химического заражения определяются площадью облака химического поражения и зоны химического заражения, которая включает район местности, зараженный ОВ, а также зону распространения облака ОВ. Длительность химического заражения зависит от масштаба применения химического оружия, типа ОВ, характера и степени заражения, метеорологических условий и местности.Опасность химического заражения оценивается возможными потерями людей на площади очага химического поражения и зоны химического заражения. Неблагоприятная химическая обстановка может сложиться на определенной территории при авариях на технологических емкостях и хранилищах, при транспортировке СДЯВ (ОВ) железнодорожным, трубопроводным и другими видами транспорта, а также в случае разрушения химически опасных объектов при стихийных бедствиях. Выброс СДЯВ в атмосферу может произойти в газообразном, парообразном или аэрозольном состоянии. Опасность поражения людей СДЯВ или ОВ требует быстрого выявления и оценки химической обстановки для организации аварийно-спасательных и других неотложных работ и учета ее влияния на производственные процессы и жизнедеятельность людей. Целями курсовой работы является: - систематизация, углубление и закрепление знаний по соответствующим темам программы, - развитие навыков самостоятельной работы и практического применения теоретических знаний при решении конкретных задач, - развитие и накопление практических умений и навыков в организации безопасности на предприятиях различных форм собственности. Задачами курсовой работы являются: - развитие организаторских, аналитических, исследовательских способностей , самоорганизации и самоконтроля; - формирование и развитие профессионально значимых качеств, устойчивого интереса к профессиональной деятельности, потребности в самообразовании; - изучение нормативной, организационно-методической документации, сбор необходимых материалов и документов для выполнения работы в соответствии с выбранной темой. ГЛАВА 1. ПРОИЗВОДСТВО АХОВАварийно химически опасное вещество (АХОВ) – это опаснейшее химическое соединение, которое используют в промышленности или сельском хозяйстве, при попадании в воздух или на почву может произойти заражение, и как следствие, начинает сказываться негативное влияние на всех живых организмах. ОХВ – это соединение, которое может, оказывая прямое или косвенное воздействие на организм, привести к его поражению или даже смертельному исходу. В 1987 году был утвержден “Временный перечень сильно действующих ядовитых веществ для организации защиты населения от них”. В него входило 103 вещества. Этот перечень оказался излишне перенасыщен веществами , представляющим опасность при внутреннем потреблении и не приводящим к возникновению очагов массовых поражений. В 90-е годы этот перечень был пересмотрен, и было выделено 34 вещества, которые при аварийных выбросах приводят к возникновению очагов массовых поражений, им было дано наименование АХОВ. 13 опасных веществ, наличие которых на производственном объекте является основанием для обязательной разработки декларации о промышленной безопасности. Это: Амиак; Нитрат аммония; Акрилонитрил Хлор Оксид этилена Цианистый водород Фтористый водород Сернистый водород Диоксид серы Триоксид серы Алкилы Фосген Метилизоцианат Сегодня по всему миру производят опасные вещества в больших количествах, на территории Российской Федерации спасатели часто сталкиваются с самыми распространенными соединениями. АХОВ могут быть в разных агрегатных состояниях. Свойства АХОВ опасные вещества имеют несколько основных свойств: плотность, токсичность, растворимость, летучесть, вязкость, химические свойства и температура кипения. 1.1. Технология производства Фтористого Водорода (жидкого)Фтор со взрывом взаимодействует с водородом даже при низких температурах и (в отличие от хлора) в темноте с образованием фтороводорода: В промышленности фтороводород получают при взаимодействии плавикового шпата и сильных нелетучих кислот (например, серной): процесс проводят в стальных печах при 120—300 °C. Части установки, служащие для поглощения фтороводорода, делаются из свинца. Для получения жидкого фтористого водорода необходимо, чтобы газы, уходящие из печи, были высококонцентрированными и не содержали значительных количеств SiF4 (тетрофоторид). С этой целью применяют в качестве сырья отборный плавиковый щпат или концентрат с содержанием 96—97% CaF2 (фторид кальция) и с минимальным количеством Si02 (диоксид кремния). Концентрированный газ по выходе из печи охлаждается в поверхностных холодильниках сначала водой, а затем холодильным рассолом, причем из него конденсируется часть HF в жидкий, почти безводный продукт. Оставшийся газ направляют в абсорбционную установку для получения плавиковой кислоты или улавливают 96— 100%-ной серной кислотой, которую направляют затем на разложение На рис. 1 показан выход жидкого фтористого водорода в зависимости от концентрации газа, при охлаждении его от 80 до —15°. Выход резко падает с понижением концентрации газа и при 54% достигает нуля. Из газа, содержащего меньше 54% HF, можно сконденсировать жидкий фтористый водород лишь при температурах более низких, чем —15°, что не рационально. Присутствие в газе даже небольших количеств воды в значительной степени ухудшает выход жидкого фтористого водорода, так как при этом часть продукта выводится в виде плавиковой кислоты. Содержание же воды в газе зависит от наличия примесей в плавиковом шпате, разлагающихся с выделением воды: СаСОз + H2S04 = CaS04 + С02 + Н20 R203 + 3H2S04 = R2(S04)3 + 3H20 S102 + 4HF = SiF4 + 2H20 и др. Поэтому при производстве жидкого фтористого водорода качество шпата имеет особенно важное значение. Рекомендуют до разложения плавикового шпата серной кислотой подвергать его окислительному прокаливанию при 480—590° в псевдоожиженном слое или обрабатывать плавиковой кислотой, причем удаляются карбо- наты и Si0217°. Освобождение фтористоводородного газа от влаги осушкой затруднительно. Обычно применяемые в технике осушители — серная кислота, безводный сульфат натрия, хлорид кальция и другие — в данном случае малоудобны, так как HF вступает с ними в химические реакции. С концентрированной серной кислотой HF образует некоторое количество фторсульфоновой кислоты H2so4 + hf hso3f + h2o С сульфатом натрия образуется, по-видимому, соль этой кислоты, а из хлорида кальция фтористый водород вытесняет НС1. Поэтому наилучшим способом отделения воды является дробная конденсация фтористого водорода из газа. Так как фтористый водород смешивается с водой во всех отношениях, образуя так называемые высококонцентрированные плавиковые кислоты, содержащие 80% HF и больше, то одним из способов получения жидкого фтористого водорода является метод Ректификации таких кислотт. В этом случае в кубе ректификационной колонны остается постоянно кипящая смесь, а концентрированный, почти безводный фтористый водород, уходящий из колонны, может быть легко сконденсирован в жидкий продукт. Безводный фтористый водород можно получить ступенчатым гидролизом жидкой фторсульфоновой кислоты: HS03F + Н20 = H2S04 + HF Жидкий HF —сильный ионизирующий растворитель. Все электролиты, растворённые в нём, за исключением хлорной кислоты HClO4, являются основаниями: H_{2}Cl^{+}+HF_{2}^{-}}}}HCI + 2HF = H2CI+ + HF2 Токсичным является как газообразный, так и жидкий фтористый водород. В классификаторе это вещество, так же как и безводный фторгидрид, находится во втором классе опасности. Это объясняется, прежде всего, способностью соединений фтора легко воспламеняться. В частности, это свойство особенно проявляется у такого соединения, как газообразный водород фтористый, пожаровзрывоопасность которого особенно 1.2 Технологическая карта фтористого водорода (ж) 1.3 Примеры предприятий, производящих, хранящих и перерабатывающих водород фтористыйАО ПО «Электрохимический завод» (ПЕРЕРАБОТКА ОГФУ С ОБРАЗОВАНИЕМ HF-ПРОДУКТОВ) - Перевод отвальных запасов урана из гексафторида в закись-окись дает возможность безопасного долговременного хранения энергетического ресурса до тех пор, пока он не будет востребован новыми энергетическими технологиями. ГалоПолимер 1949г. Кирово-Чепецк Начало производства фтористого водорода «Новые химические продукты» (Sk-Сколково) - инновационная компания, специализирующаяся на разработках в области химии и химической технологии, в том числе на технологиях синтеза и производства органических и неорганических соединений фтора. 1.4 Общие сведения об авариях на ХООСреди чрезвычайных ситуаций техногенного характера аварии на химически опасных объектах занимают одно из важнейших мест. Как свидетельствует статистика, в последние годы на территории Российской Федерации ежегодно происходит 80–100 аварий на химически опасных объектах с выбросом АХОВ в окружающую среду Химически опасный объект(ХОО)– это объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные химические вещества, при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды. К ХОО относятся предприятия химической, нефтеперерабатывающей, нефтехимической и других родственных им отраслей промышленности; предприятия, имеющие промышленные холодильные установки, в которых в качестве хладагента используется аммиак; водопроводные и очистные сооружения, на которых применяется хлор и другие предприятия. Отнесение таких предприятий к опасным производственным объектам производится в соответствии с критериями их токсичности, установленными федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов». Существуют четыре категории степени опасности ХОО: I – когда в зону возможного химического заражения попадает более 75 тыс. человек, II – от 40 до 75 тыс. человек, III – менее 40 тыс. человек, IV – зона возможного химического заражения, не выходящая за пределы территории объекта или его санитарно-защитной зоны. В настоящее время на территории страны функционирует более 3 600 химически опасных объектов, 148 городов расположены в зонах повышенной химической опасности. Суммарная площадь, на которой может возникнуть очаг химического заражения, составляет 300 тыс. км2 с населением около 54 млн. человек. В этих условиях знание поражающих свойств АХОВ, заблаговременное прогнозирование и оценка последствий возможных аварий с их выбросом, умение правильно действовать в таких условиях и ликвидировать последствия аварийных выбросов – одно из необходимых условий обеспечения безопасности населения. Для нужд аварийно-спасательного дела используется понятие «аварийно химически опасное вещество», которое представляет собой опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (разливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (токсодозах). Важнейшим свойством АХОВ является токсичность, под которой понимается их ядовитость, характеризуемая смертельной, поражающей и пороговой концентрациями. Для более точной характеристики АХОВ используют понятие «токсодоза», которая характеризует количество токсичного вещества, поглощенного организмом за определенный интервал времени. 1.5 Примеры аварий на ХОО фтористых соединенийВыбросы химических предприятий в атмосферу фтористых соединений приводят к возникновению флюороза зубов у детей; выбросы антибиотиков и соединений бериллия — аллергозы; выбросы 3,4-бензпирена и других канцерогенов приводят к увеличению количества новообразований; тетраэтилсвинец, входящий в состав моторного топлива, кроме общетоксического, обладает мутагенным эффектом, что может привести к возникновению заболеваний и изменению генетического фонда биосферы в целом. Фтористые соединения поступают в атмосферу в процессе производства фосфатных удобрений, алюминия, выплавки некоторых руд и производства гончарных изделий. В тех случаях, когда возникают повреждения растений или поражения скота, широко применяются механические устройства для предупреждения выбросов этих загрязнений. Выброс в атмосферу загрязнителей (оксида серы, азота, фтористых соединений, углеводородов) меняет соотношение газов в атмосферном воздухе и создает помехи реакциям фотосинтеза, а в некоторых случаях убивает листву. В индустриальных районах повышение содержания в почве марганца, хрома, никеля, меди, кобальта, свинца снижает урожайность сельскохозяйственных культур. Например, пшеницы на 20-30%, картофеля на 47%, сахарной свеклы на 35%. Такие помехи ведут к разрушению экосистемы в целом, т. к. уничтожается основной трофический уровень — продуценты. За разрушением отдельных экосистем может последовать и разрушение биосферы в целом или намного снизится ее продуктивность. Среди выбросов МСЗ преобладают диоксид серы и диоксид азота. Объем загрязняющих веществ в отходящих газах МСЗ от общего объема газообразных выбросов предприятий на территории промбазы составляет, %: диоксид азота - 9, оксид азота - 0,2 (в сумме 0,8 %), оксид углерода - 0,1, диоксид серы - 7, взвешенные вещества - 4, хлористый и фтористый водород - 100. Остальные вещества в выбросах МСЗ отсутствуют. Объем выбросов в атмосферу при сварочных работах определен исходя из того, что ручная дуговая сварка труб будет производиться штучными электродами ЭА 48/2 из расчета их общего расхода 1530 кг. В результате сварки сталей будут выброшены в атмосферу следующие загрязнители (кг): сварочный аэрозоль - 27,3, оксид железа - 24,2, соединения марганца - 1,03, Сг+6 в пересчете на триокись хрома - 1,08. Пыль неорганическая с содержанием БО, от 20 до 70% - 0,75, диоксид титана - 0,085, фтористый водород - 2,69, диоксид азота -1,38, оксид азота - 2,91. Всего в атмосферу при сварочных работах будет выброшено свыше 60 кг ЗВ. Значительные выбросы специфических вредных веществ, таких, как сероводород, сероуглерод, фтористые соединения, бенз(а)пирен, аммиак, фенол, углеводород, из-за большой токсичности предопределили превышение допустимых санитарно-гигиенических ггорм. Средние за год концентрации сероуглерода составляют, в Магнитогорске 5 ПДК, в Кемерово — 3 ПДК; бснз(а)пиреиа: в Новокузнецке 13 ПДК, Магнитогорске 10 ПДК, Новотроицке 7 ПДК. Нижнем Тагиле 5 ПДК, Череповце 13 ПДК Высокая токсичность фтористых соединений обусловливает настоятельную необходимость активных мер борьбы с этими выбросами на предприятиях алюминиевой промышленности и по производству фосфатных удобрений. Для предотвращения выбросов фтора и фтористых соединений наиболее перспективным процессом является сухое поглощение их сорбентом (глиноземом) и последующее использование сорбита для электролиза. Этот метод в сочетании с очисткой вентиляционных выбросов полностью предотвратит вредное воздействие фтористых соединений на окружающую среду. Источниками неорганизованных выбросов являются открытые склады готовой продукции, а в ряде случаев и закрытые. Так, например, склады суперфосфата являются источником выделения в атмосферу фтористых соединений. Кроме того, около 2% общей массы выбросов в атмосферу составили вредные вещества с высокой токсичностью (сероуглерод, фтористые соединения, бенз(а)пирен, сероводород и др.). Особенно велики промышленные выбросы от стационарных источников — предприятий черной и цветной металлургии в городах. Например, выбросы диоксида серы (млн. т/год): в Норильске — 2,4, Мончегорске — 0,2, Никеле — 0,19, Орске — 0,17; выбросы оксида углерода (млн. т/год): в Новокузнецке — 0,44, Магнитогорске — 0,43, Липецке — 0,41, Череповце — 0,4, Нижнем Тагиле — 0,3 и т.д. Кроме того, около 2% общей массы выбросов в атмосферу составили вредные вещества с высокой токсичностью (сероуглерод, фтористые соединения, бенз(а)пирен, сероводород и др.). Глава 2. Расчетно-пояснительная записка. Прогнозирование и оценка обстановки при химических аварияхВ центре города с плотностью населения 6000 человек, занимающего прямоугольную территорию размера 12х12 км. произошла авария с разрушением ёмкости, содержащей 12т. сжиженного водорода фтористого (ж). Ёмкость находилась в поддоне с высотой стенок 1.2 м . Для заданного времени после аварии 2.5 ч. и заданных метеоусловий, ветер западный, его скорость составляет 3 м/с, а температура воздуха составляет 19 0С; вертикальная устойчивость атмосферы – инверсия. Определить зону химического заражения, оценить численность и структуру людских потерь, уточнить возможное число погибших людей вероятностным методом. Прогнозирование и оценка обстановки при химических авариях Под химической обстановкой понимают – 1 - масштабы и 2- степень заражения отравляющими веществами или АХОВ воздуха, местности, водоемов, сооружений, техники и т. п. Оценка химической обстановки — это определение масштабов и характера заражения АХОВ окружающей среды, а также анализ влияния АХОВ на деятельность объектов и сил ГО и установление степени опасности для населения. Оценка проводится методом прогнозирования либо по факту произошедшей ЧС с последующими уточнениями по данным химической разведки и другим наблюдениям, либо для виртуальной ЧС с наихудшими условиями ее протекания. При этом подлежат определению глубина зоны заражения, площадь возможного заражения, время прихода зараженного облака к определенному рубежу, продолжительность заражения. Исходными данными при прогнозе химической обстановки при выходе АХОВ являются: — метеорологические условия (степень вертикальной устойчивости воздуха, скорость приземного ветра и температура воздуха); — виды, количество и способ хранения АХОВ, в емкостях на объекте; —характер разлива АХОВ (свободно на подстилающую поверхность или в поддон, обваловку). Для прогнозирования последствий ЧС мирного и военного времени необходимо применять вероятностный подход. Основные факторы, влияющие на последствия ЧС: интенсивность воздействия поражающих факторов; положение населенного пункта относительно очага воздействия; характеристика грунтов в месте расположения зданий и сооружений; конструктивные решения и прочностные свойства зданий и сооружений; плотность застройки и расселения людей в пределах населенного пункта; режим нахождения людей в зданиях в течение суток и в зоне риска — в течение года. Перечисленные характеристики называют пространственно-временными факторами. Различают следующие поражающие факторы ЧС: тепловые, химические, радиационные, биологические и механические. Поражающим фактором при расчете последствий ЧС считают фактор, вызывающий основные разрушения и поражения. 2.1 Тактический замыселВ центре города с плотностью населения 6000 человек, занимающего прямоугольную территорию размера 12х12 км. произошла авария с разрушением ёмкости, содержащей 12т. сжиженного водорода фтористого. Ёмкость находилась в поддоне с высотой стенок 1.2 м . Для заданного времени после аварии 2.5 ч. и заданных метеоусловий, ветер западный, его скорость составляет 3 м/с, а температура воздуха составляет 19 0С; вертикальная устойчивость атмосферы – инверсия. Определить зону химического заражения, оценить численность и структуру людских потерь, уточнить возможное число погибших людей вероятностным методом. Население об аварии не оповещено. Определить зону химического заражения через = 2,5 ч. после аварии, численность и структуру пораженного населения, уточнить количество погибших людей вероятностным методом. 2.2 Расчет зоны химического зараженияПринимая глубину слоя разлившегося сжиженного водорода фтористого равной: h=H – 0,2 = 1,2 – 0,2 = 1 м. найдём время испарения водорода фтористого по формуле:   = 0,989 т/м3 Найдём эквивалентное количество сжиженного водорода фтористого в первичном облаке по формуле:  Эквивалентное количество . сжиженного водорода фтористого во вторичном облаке, определяется по формуле :   По таблице 2 находим глубины зон заражения первичным и вторичным облаками Г1 = 0,68 км Г2 = 1,53 км Полная глубина зоны заражения определяется по формуле : 
 Предельно возможную глубину зоны заражения найдём по формуле |
