Методические указания
Настоящий практикум предназначен для обучения студентов Академии Управления при Президенте Республики Беларусь практическим вопросам по дисциплине «Защита населения и хозяйственных объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность».
Цель данного издания – привить студентам теоретические знания и практические навыки, необходимые для выполнения профессиональных обязанностей с учетом предупреждения чрезвычайных ситуаций, а при их возникновении – адекватного реагирования на них.
Все практические расчетные задачи выполняются под руководством преподавателя по предложенным в методических указаниях вариантам в учебной аудитории. При необходимости преподаватель может изменять отдельные исходные данные, для пояснения наиболее сложных вопросов использовать не только рекомендованные технические средства обучения, но и другие, имеющиеся на кафедре.
После выполнения задания студент представляет отчет в указанной форме. Форма такого отчета приводится в конце каждой методической разработки к занятию. В том случае, если результаты работы студента не связаны с расчетами, в конце каждой методической разработки предлагаются тесты, на которые студент должен дать правильные письменные ответы.
На всех занятиях, за исключением семинарских, каждый студент выполняет свой вариант. В отдельных случаях, с учетом профиля подготовки, преподаватель может предложить решение одного варианта двум студентам (в частности подобный ход целесообразно применять в деловой игре «Управление в чрезвычайных ситуациях. Выработка и принятие решения на эвакуацию»).
На всех занятиях студенты должны иметь конспекты лекций по предмету, рабочие тетради, рекомендованную литературу. Кроме того, у них должны быть линейки и микрокалькуляторы, с помощью которых можно производить необходимые математические расчеты (извлечение корней, возведение чисел в любые степени, вычисление логарифмов).
Занятие 1. Прогнозирование и оценка химической обстановки в техногенных чрезвычайных ситуациях
(4 часа)
1. Цель работы – научить студентов прогнозировать масштабы заражения химически опасными веществами (ХОВ) при авариях на химических объектах и транспорте
2. Порядок выполнения работы:
2.1. Изучить материалы, изложенные в разделе 1 «Сведения из теории».
2.2. Выбрать исходные данные для выполнения своего варианта из таблицы 7. Номер варианта соответствует порядковому номеру фамилии студента в журнале учета занятий.
2.3. Приступить к выполнению работы согласно методике.
2.4. Результаты работы оформляются в виде отчета, форма которого приведена в таблице 1.8.
3. Материально-техническое обеспечение: видеопроектор или кодоскоп, схемы с рисунками.
Сведения из теории
Одной из характерных особенностей развития мировой цивилизации начала ХХ в. являлась химизация промышленной индустрии. Это приводит к росту аварий и катастроф с выбросом химически опасных веществ. Для решения задач предупреждения и ликвидации таких катастроф необходимо научить студента правильно оценивать химическую обстановку.
Оценка химической обстановки включает: выявление масштабов и степени химического заражения местности в результате аварии на химически опасном объекте, степени воздействия химически опасных веществ на население; выбор вариантов защиты, исключающих поражение людей.
Примечание: ХОВ могут храниться в автоцистернах емкостью 3, 5, 6, 8 и 10 т. При перевозке железнодорожным транспортом, а также при хранении в стационарных условиях используются цистерны емкостью 30, 45, 47, 52, 55, 57, 59, 70 и 120 т.
Основные термины и определения
Химически опасный объект – объект, при аварии или разрушении которого могут произойти массовые поражения людей, животных и растений сильно действующими ядовитыми веществами.
Зона заражения – территория, на которой концентрация ХОВ достигает значений, представляющих угрозу для жизни людей.
Площадь зоны возможного заражения – площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра может перемещаться облако ХОВ.
Площадь зоны фактического заражения ХОВ – площадь территории, зараженной ХОВ в опасных для жизнедеятельности людей пределах.
Первичное облако – облако ХОВ, образующееся в результате мгновенного (в течение временного интервала 1–3 мин.) перехода в атмосферу части ХОВ из емкости при ее разрушении.
Вторичное облако – облако ХОВ, образующееся в результате испарения с подстилающей поверхности разлившегося вещества.
Пороговая токсодоза – ингаляционная токсодоза, вызывающая начальные симптомы поражения.
Эквивалентное количество ХОВ – количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости атмосферы количеством ХОВ, перешедшим в первичное (вторичное) облако.
Инверсия – состояние приземной атмосферы, при котором нижние слои воздуха холоднее и тяжелее верхних слоев.
Вертикальное перемещение воздуха происходит в летнее или зимнее время, ночью или рано утром, в ясные малооблачные дни в нисходящем направлении. Зараженное облако распространяется на глубину до десятков километров.
Изотермия – состояние приземной атмосферы, при котором температура воздуха примерно одинакова при изменении высоты на 20–30 м от поверхности почвы.
Конвекция – состояние атмосферы, при котором верхние слои воздуха имеют более низкую температуру, чем приземные. Приземный воздух (как более теплый и легкий) поднимается вверх, вызывая сильное рассеивание паров и аэрозолей ХОВ.
Типовые зоны химического заражения определяются скоростью ветра, типом химического вещества и его агрегатным состоянием:
1. Зона заражения имеет вид окружности при скорости ветра менее 0,5 м/с. Точка 0 соответствует источнику заражения, радиус окружности равен глубине Г зоны заражения. Угол φ = 360 0 (см. рис. 1.1. и рис. 1.2).
Г
0
Рис. 1.1.
Вид сбоку
Рис. 1.2.
Вид сверху
2. Зона заражения имеет вид полуокружности при скорости ветра 0,6–1 м/с. Биссектриса совпадает с осью следа облака и ориентирована по направлению ветра. Угол φ = 1800 (см. рис. 1.3. и 1.4).
Г
0
φ
U
Направление ветра
Рис. 1.3. Вид
сбоку
Рис. 1.4.
Вид сверху
3. При скорости ветра от 1 до 2 м/с зона заражения имеет вид сектора с углом φ = 90 – 450 (см. рис. 1.5. и 1.6).
Рис. 1.5. Вид
сбоку
Рис.1.6.
Вид сверху
4. Зона заражения при скорости ветра от 2 до 4 м/с имеет вид сектора с углом φ = 45–180.
5. При скорости ветра от 4 до 8 м/с величина сектора определяется углом φ = 18–150 , а форма зоны заражения близка к форме эллипса.
6. При скорости ветра более 8 м/с значение угла φ принимается равным 100, а форма зоны заражения становится близкой к эллипсу.
Ниже представлены зоны возможного и фактического заражения (см. рис. 1.7). Зона возможного заражения представляет собой сектор, в пределах которого находится зона фактического заражения.
Лес
Направление выхода
Населенный пункт
(объект)
Вид сверху
Рис.1.7.
Зоны возможного и фактического заражения
Местоположение зоны фактического заражения зависит от скорости ветра. Чем больше скорость ветра, тем больше вероятность того, что зона фактического заражения будет по центру сектора.
Факторы, влияющие на глубину распространения и продолжительность действия зараженного воздуха, определяются следующими условиями:
1. Если местность открытая, наблюдается инверсия, температура кипения ХОВ до 200 С, то глубина распространения испарений ХОВ увеличивается в 2–3 раза.
2. Если на пути распространения облака ХОВ находится населенный пункт, здания которого расположены перпендикулярно вектору скорости ветра, то наблюдается рассеивание облака, глубина распространения ХОВ уменьшается примерно в 1,5 раза, то в зонах застоя воздуха (за домами, в парках) продолжительность заражения увеличивается.
3. Если направление ветра совпадает с направлением улицы, тоннеля в городе, то глубина распространения ХОВ увеличивается в 2 раза при скорости ветра до 4 м/с, и в 4 – при скорости ветра от 4 до 8 м/с.
4. Если на пути распространения облака ХОВ встречается лесной массив, то глубина распространения ХОВ уменьшается в 2 раза, а в начале леса образуются участки застоя зараженного воздуха.
5. Котловина ослабляет ветер и уменьшает глубину распространения ХОВ в 1,5 раза.
6. При изотермии сохраняются высокие концентрации ХОВ.
7. Дождь уменьшает длительность и глубину заражения в 1,5 раза.