Методичка з БЖД 55_04

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ХАРЧОВИХ ТЕХНОЛОГІЙ

ЗАТВЕРДЖУЮ

Ректор _____________

«___» ______________ 2010 р.

БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

до виконання практичної роботи №4 «Прогнозування хімічної обстановки при аваріях з викидом СДОР на підприємствах харчової промисловості» для студентів усіх напрямів підготовки бакалаврів денної та заочної форм навчання

Реєстраційний номер	СХВАЛЕНО
електронних методичних	на засіданні кафедри
вказівок у НМУ	Охорони праці та
55.04-14.06.2010	цивільної оборони
	Протокол № 12
	від 25.05.2010 р.

КИЇВ НУХТ 2010

Безпека життєдіяльності: Методичні вказівки до виконання практичної

роботи №4 «Прогнозування хімічної обстановки при	аваріях з викидом СДОР
на підприємствах харчової промисловості» для	студентів усіх	напрямів
підготовки бакалаврів денної та заочної форм навчання/ Уклад.:		О.П.
Слободян, Л.П. Нещадим, Т.М. Чорна. - К.: НУХТ, 2010.-12 с.

Рецензент В.С. Гуць, д-р. техн. наук, проф.

Укладачі: О.П. Слободян, канд. техн. наук,

Л.П. Нещадим,

Т.М. Чорна, канд. техн. наук

Відповідальний за випуск В.С. Гуць, д-р техн. наук, проф.

2

ЗАГАЛЬНІ ТЕОРЕТИЧНІ ПОЛОЖЕННЯ

У світі зареєстровано понад9 млн. видів хімічних речовин, які добувають штучно. До 300 тис. з них надходить у продаж. Великі масштаби має штучний синтез органічних речовин: у 1950 р. світова промисловість виробляла їх7 млн. т, а в 1985 р. – уже 250 млн. т. Асортимент штучних органічних речовин перевищує 2 млн. найменувань. У продаж їх надходить близько1 тис.

найменувань. У зв’язку з тим, що хімічні речовини не тільки забруднюють навколишнє середовище, а й шкодять здоров’ю людини, для оцінювання рівня забруднення середовища використовують особливу величину– граничну допустиму концентрацію (ГДК). ГДК – це максимальна концентрація в природному середовищі тієї чи іншої речовини, яку людина витримує без шкоди для власного здоров’я і здоров’я своїх нащадків. Багато з хімічних речовин є токсичними для живих організмів, але гранично допустимі концентрації (ГДК) розроблено лише для 4,5 тис. їх видів. ГДК на речовини, токсичні для рослин і тварин, не розробляються взагалі. Для більшості забруднювальних речовин відсутні методи реєстрування їхньої наявності у природному середовищі.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕЯКИХ СИЛЬНОДІЮЧИХ ОТРУЙНИХ РЕЧОВИН, ЩО ВИКОРИСТОВУЮТЬСЯ НА ПІДПРИЄМСТВАХ ХАРЧОВОЇ

ПРОМИСЛОВОСТІ

Сильнодіючими отруйними речовинами(СДОР) називають такі хімічні сполуки, які у певних кількостях та концентраціях внаслідок аварійного викиду можуть призвести до зараження навколишнього середовища, спричиняють шкідливий вплив на здоров’я людей і тварин, викликаючи їх ураження, в тому числі і смертельні.

За характером впливу на організм людини СДОР поділяються: подразнювальні (фтористий та хлористий водень, оксиди азоту, хлор та ін.);

задушливі (фосген, хлорпікрин); загальнотоксичні (синильна	кислота,
сірководень); наркотичні (метили, формальдегід).
В таблиці 1 наведено основні сильнодіючі отруйні	речовини, які

найчастіше використовуються на підприємствах харчової промисловості.

До найбільш поширених СДОР належать хлор, аміак, соляна та азотна кислоти.

Хлор Cl2 - зеленувато-жовтий газ з різким подразнювальним запахом, в 2,5 рази важчий за повітря, в результаті чого хмара хлору стелиться по землі і може накопичуватися в низинних ділянках місцевості. Малорозчинний у воді.

Температура	кипіння -34°С, негорючий,	але є	пожежонебезпечним	при
контакті з	горючими матеріалами. Хлор	широко	застосовується в	різних

галузях промисловості та комунальному господарстві. При дії на організм уражаються органи дихання, можуть з¢явитися опіки шкіри, очей. При ураженні

з`являється	різкий	біль	у грудях, су ий	кашель, блювота, порушення
координації	рухів, різь	в очах,	з`являються	сльози. Поріг сприйняття хлору-

3

0,003 мг/л, гранично допустима концентрація (ГДК) в робочій зоні - 0,001 мг/л, тобто за наявності різкого запаху необхідно негайно виходити із зони ураження або використати засоби захисту. Смертельна концентрація хлору– 0,1-0,2 мг/л, за значних концентрацій (до 5-10 мг/л) смерть настає миттєво.

Таблиця 1

Характеристика основних сильнодіючих отруйних речовин, які використовуються на підприємствах харчової промисловості

Назва речовини	ГДК, мг/м3	Клас небезпеки	Агрегатний стан
Формалін	0,5	2	Пара або газ
Вуглекислий газ	20	4	“	”
Перманганат калію	0,3	2	Аерозоль
Окисли етилену	1	2	Пара або газ
Ацетилен	5	3	“	“
Хлор	0,1	1	“	“
Негашене вапно	6	3	Аерозоль
Соляна кислота	5	2	“	“
Фосфорна кислота	1	2	“	“
Азотна кислота	5	3	Пара або газ
Каустична сода	0,5	2	Аерозоль
Аміак	20	4	Пара або газ
Сірчаний ангідрид	10	3	“	“
Сірчаний водень	10	3	“	“

Аміак NH3 - безбарвний газ із задушливим, різким запахом та їдким смаком. Добре розчиняється у воді, 28 - 29%-й розчин у воді називається аміачною водою. При виході в атмосферу димить. При концентрації у повітрі більше 11%, горить за наявності відкритого вогню, а при концентрації від 15-26% – можливий вибух. Місткості з аміаком під час нагріванняможуть вибухнути з великим надлишковим тиском.

Температура кипіння - 33,4 °С. При “вільному” розливі аміак випаровується за одну годину, а при розливі у піддон - за одну добу. Пара аміаку майже вдвоє легша за повітря, але під час випаровування аміак сильно охолоджується і у вигляді білого туману залишається у приземному шарі атмосфери.

Поріг відчуття (сприймання) аміаку - 0,035 мг/л, а ГДК у повітрі робочої зони виробничих приміщень- 0,02, у атмосферному повітрі території промислового підприємства - 0,007, у повітрі населеного пункту – 0,0002 мг/л. Вражаюча концентрація 0,2 мг/л, смертельна концентрація до 5 мг/л при 30 - 60 хв. експозиції, миттєва смерть настає при 50мг/л.

Реакція організму людини: сильний кашель, задушливість, подразнення слизової оболонки, опіки шкіри, сльози, порушення частоти пульсу, важке дихання, свербіння шкіри, нежить.

Засобами захисту органів дихання можуть бути: ізолювальні протигази, фільтрувальні промислові протигази з фільтрувальними коробками марки КД

4

(коробка сірого кольору) для захисту від аміаку, та марки “В” (коробка жовтого кольору) для захисту від хлору, цивільні протигази ГП-5, ГП-7 та дитячі протигази з додатковими патронами ДПГ-1 і ДПГ-3, респіратори РПГ67.

Для захисту шкіри використовують захисну одежу, гумові чоботи, рукавиці.

Ліквідація	наслідків	аварії з виливом(викидом) аміаку		або	хлору
передбачає	своєчасне (негайне) оповіщення		виробничого	персоналу
населення, яким загрожує		небезпека. Із зони	аварії необхідно		вивести

сторонніх осіб і оточити зону. Люди повинні перебувати з боку вітру. В зону аварії дозволяється входити людям, які мають засоби захисту. Необхідно усунути джерела відкритого вогню, негайно розпочати усунення витікання, перекачати аміак або хлор в цілу (незіпсовану) місткість.

Необхідно не допустити попадання аміаку або хлору у водоймища, тунелі, підвали, каналізацію.

Якщо виникла пожежа, необхідно прибрати із зони ,всещо можна, охолодити місткості водою і загасити пожежу водою і піною з максимальної відстані.

Для зменшення глибини зони зараження аміаком виставляють водян завісу (використовують пожежні машини, мотопомпи, спеціальні пристрої, гідрозавіс). Для дегазації використовують воду (на 1 т аміаку 150 т води).

Для нейтралізації хлору використовують розчини лугів, гашене вапно, гіпосульфіт натрію.

2. ПОНЯТТЯ ПРО ЗОНУ ХІМІЧНОГО ЗАРАЖЕННЯ, ЇЇ ПАРАМЕТРИ

Під час аварії на хімічно небезпечних об’єктах утворюється зона хімічного зараження, що є територією, у межах якої виникає небезпека хімічног ураження. Ця зона включає в себе джерело викиду(виливу) отруйних речовин та територію, на яку поширюється хмара забрудненого повітря з небезпечною концентрацією сильнодіючих отруйних речовин.

Хімічно небезпечними називаються об’єкти, на яких виготовляють, використовують, зберігають або транспортують СДОР, під час аварій на яких або під час їх руйнування можуть відбутися масові хімічні ураження людей, тварин та рослин, а також хімічне ураження навколишнього середовища.

До таких об’єктів належать: підприємства хімічної та нафтопереробної промисловості; підприємства, що використовують холодильні установки (м’ясокомбінати, молокозаводи, пивзаводи і т.ін.); водоочисні споруди; склади та бази, де зберігаються або знищуються СДОР; транспортні засоби, що використовуються для зберігання або перевезення СДОР.

На території України розташовано понад2000 підприємств, які можна віднести до хімічно небезпечних об’єктів(ХНО), на яких виготовляються, використовуються, транспортуються або утилізуються СДОР. Функціонує понад 1800 об’єктів промисловості, на яких зберігається та використовується у виробничій діяльності близько 300 тис. тонн сильнодіючих отруйних речовин, у тому числі – майже 10 тис. тонн хлору, близько 180 тис. тон аміаку.

5

Усього в зонах можливого хімічного зараження від цих об’єктів мешкає близько 20 млн. осіб - близько 41 % населення України.

Критерієм, для оцінки хімічної небезпеки об’єкта є кількість населення, що потрапляє в зону можливого хімічного ураження, що являє собою площу кола, або його частини з радіусом, який дорівнює глибині поширення хмари отруйної речовини.

Під час аварії на об’єктах, що зберігають СДОР, хімічно зараженими є повітря, місцевість, а також розміщені на ній будівлі, техніка, майно. Ситуація, що склалася, називається хімічною обстановкою.

Оцінка хімічної обстановки- це визначення масштабів і характеру зараження СДОР, аналіз їх впливу на діяльність об’єктів і населення. Під час оцінки хімічної обстановки визначають глибину зон зараження СДОР, площу зараження місцевості СДОР, час надходження зараженого повітря до певного

об’єкта, тривалість уражаючої дії		СДОР, можливі втрати		виробничого
персоналу.
Хімічну обстановку на хімічно небезпечному об’єкті прогнозують за такими
вихідними	даними: загальна кількість СДОР на		об’єкті; метеорологічні умови
(швидкість	вітру, ступінь вертикальної	стійкості	повітря(ізотермія,	інверсія,

конвекція); відстань від ХНО до найближчого населеного пункту; вид сховища (обваловане або необваловане); кількість засобів захисту на об’єкті.

Ізотермія – стабільна рівновага повітря, що сприяє застою пари СДОР на місцевості, у лісі, населених пунктах. Спостерігається у хмарну погоду.

Інверсія – підвищення температури повітря при збільшенні висот. Перешкоджає розсіянню хмари і сприяє збереженню високих концентрацій СДОР. Спостерігається ввечері при ясній погоді.

Конвекція – вертикальне переміщення повітря, що створює сприятливі умови для поширення повітря, зараженого СДОР. Спостерігається при ясній погоді та слабкому вітрі.

Зона можливого хімічного зараження наноситься на схеми у вигляді кола, півкола, чверть кола, однієї восьмої кола, залежно від швидкості вітру. Радіус кола дорівнює розрахованій глибині зони.

Площа зони можливого хімічного зараження визначається з формули:

S = рR2 , n

де n – показник, який залежить від швидкості вітру: якщо v<1 м/с, то n=1 і зона можливого зараження має вигляд кола; якщо v=1 м/с, то n=2 і зона можливого зараження має вигляд половини кола; якщо 1< v £2 м/с, то n=4 і зона можливого зараження буде мати вигляд чверті кола; якщо v>2 м/с, то n=8 і зона зараження буде мати вигляд однієї восьмої кола.

ПРИКЛАД ВИКОНАННЯ РОЗРАХУНКОВОГО ЗАВДАННЯ

6

Вибір варіанта для розрахункового завдання здійснюється відповідно до порядкового номера студента в журналі академічної групи.

Умова задачі. На хімічно небезпечному об’єкті сталася аварія з викидом у навколишнє середовище аміаку в кількостіQ = 100 тонн. Це сталося вночі при хмарній погоді. Швидкість приземного вітру v = 3 м/с. Місткість обвалована. Відстань до населеного пункту з підвітряного бокуL = 0,9 км. Забезпеченість працюючих на підприємстві протигазами становить 90 %.

Розрахувати : R – глибину зони хімічного зараження; S – площу зони хімічного зараження; t – час підходу хмари до населеного пункту; T – час уражаючої дії СДОР; В - кількість постраждалих на підприємстві.

Розв’язання:

1.Визначаємо ступінь вертикальної стійкості повітря: за даними метеорологічних умов ( дод. 2 ) – ізотермія.

2.Визначаємо глибину R зони хімічного зараження (дод. 3): R1=0,86 км. Враховуючи поправку на швидкість вітру(дод. 3, прим. п.1), маємо:

R2=0,86´0,55=0,47 км.

Враховуючи стан місткості(обвалована чи необвалована) (дод.3, прим.

п.2), маємо: R3=

0,47

= 0,31 км.

1,5

Враховуючи поправку на відкриту місцевість(дод.3,

прим. п. 3),

отримаємо: R4=0,31´3,5=1,1 км.

42

3. Визначаємо площу S зони хімічного зараження: S =

рR

= 0,47 км2, де

n

n=8, оскільки швидкість вітру за умовою задачі становить 3 м/с.

4.

Визначаємо

час

підходу

хмари

до

населеного t: п

t =

L

=

900

= 3,3

хв.,

v cp

4,5 ´ 60

де L, м – відстань до найближчого населеного пункту(L=900 м), м; vср, – середня швидкість перенесення хмари зараженого повітря(дод. 4), vср= 4,5 м/с.

5.Визначаємо час уражаючої дії аміаку з урахуванням швидкості вітру

(дод. 5): Т=19´0,55=10,45 год.

6.Визначаємо кількість постраждалих серед персоналу на виробництві

(В) (дод. 6)

Ураження при 90 %-му забезпеченні протигазами становлять 18 чоловік.

Примітки. У висновках дати аналіз хімічної обстановки на територ, зараженій СДОР; визначити, чи входить населений пункт у зону хімічного зараження; дії персоналу на підприємстві; першочергові дії на підприємстві та у населеному пункті.

7

Графічна частина:

Пн

v = 3 м/с

Населений пункт

ХНО
L=0,9 км	Сх
R=1,1 км

8

								ДОДАТКИ
			1. Вихідні дані для виконання розрахункового завдання
					Швид	Відстань до		Забезпече
						населеного
	№	Тип	Кількість	Метеорологі	кість		Вид	ність
						пункту з
		СДОР	СДОР, т	чні умови	вітру,		місткості	протигаза
						підвітряного
					м/с			ми, %
						боку, км
	1	Хлор	10	Ясно, день	1	1,4	Не	100
							обвалована
	2	Аміак	5	Ясно, ніч	2	0,5	Обвалован	100
							а
	3	Хлор	10	Ясно, день	1	2,5	Обвалован	90
							а
	4	Аміак	100	Ясно, ніч	3	4	Не	90
							обвалована
	5	Хлор	25	Напів’ясно,	4	5	Не	80
				ніч			обвалована
	6	Аміак	5	Напів’ясно,	2	0,6	Обвалован	80
				ніч			а
	7	Хлор	75	Хмарно, ніч	0,5	7	Обвалован	100
							а
	8	Аміак	10	Напів’ясно,	1	3	Не	100
				день			обвалована
	9	Хлор	50	Напів’ясно,	2	4	Не	90
				день			обвалована
	10	Аміак	25	Хмарно,	4	6	Обвалован	90
				день			а
	11	Хлор	25	Хмарно,	4	4	Обвалова -	80
				день			на
	12	Аміак	75	Ясно, ніч	0,5	0,25	Не	80
							обвалована
	13	Хлор	100	Ясно, день	4	3	Не	80
							обвалована
	14	Аміак	25	Ясно, ніч	1	2	Обвалован	100
							а
	15	Хлор	10	Хмарно,	3	5	Не	100
				день			обвалована
	16	Хлор	50	Ясно, ніч	2	1,2	Обвалован	80
							а
	17	Аміак	75	Ясно, день	1	0,4	Не	80
							обвалована
	18	Хлор	100	Ясно, день	2	2,1	Не	100
							обвалована

9

					Швид	Відстань до		Забезпече
						населеного
	№	Тип	Кількість	Метеорологі	кість		Вид	ність
						пункту з
		СДОР	СДОР, т	чні умови	вітру,		місткості	протигаза
						підвітряного
					м/с			ми, %
						боку, км
	19	Аміак	50	Хмарно,	3	0,3	Обвалован	100
				день			а
	20	Хлор	25	Ясно, ніч	3	4	Обвалован	100
							а
	21	Аміак	75	Напів’ясно,	3	0,4	Обвалован	90
				день			а
	22	Хлор	5	Напів’ясно,	2	6	Обвалован	90
				ніч			а
	23	Аміак	25	Ясно, день	3	1	Не	80
							обвалована
	24	Хлор	75	Напів’ясно,	0,5	7	Не	80
				ніч			обвалована
	25	Аміак	100	Напів’ясно,	2	1,5	Обвалован	80
				ніч			а
	26	Хлор	50	Хмарно, ніч	3	2	Не	100
							обвалована
	27	Аміак	25	Напів’ясно,	1	0,25	Обвалован	100
				день			а
	28	Хлор	75	Напів’ясно,	3	3	Не	80
				день			обвалована
	29	Аміак	100	Хмарно,	4	1	Не	80
				день			обвалована
	30	Хлор	50	Хмарно,	4	6	Обвалован	100
				день			а
	31	Аміак	25	Ясно, ніч	2	1,2	Не	100
							обвалована

Примітка. Вітер стійкий, місцевість відкрита.

2. Графік для оцінки ступеня вертикальної стійкості повітря за даними прогнозу погоди

Швидкість			Ніч				День
вітру, м/с	Ясно	Напівясно		Хмарно			ЯсноНапівясно	Хмарно
0,5
0,6...2	Інверсія			Ізотермія		Конвекція		Ізотермія
2,1...4
Більше 4				Ізотермія

10