Гоу впо «Санкт-Петербургский архитектурно-строительный университет» Кафедра безопасности жизнедеятельности тема: «Оценка химической обстановки при аварии на химически опасном объекте»

Вариант № 8

Выполнил: студент группы СТ-5

Кузнецов С. М.

Проверил: Д.Т.Н., профессор

Горохов Владимир Леонидович

Санкт-Петербург

2012

АХОВ (аварийно-химическое отравляющие вещество) - химическое вещество, применяемое в народнохозяйственных целях, которое при выливе или выбросе может приводить к заражению воздуха с поражающими концентрациями.

Химически опасный ОЭ - объект при аварии и разрушении которого могут произойти массовые поражения людей и животных от АХОВ.

Химически опасными объектами являются районные и городские водопроводные станции, на которых имеются емкости с жидким хлором, пищевые предприятия, где имеются емкости с аммиаком для холодильных установок. К химически опасным относятся производства, использующие в технологическом процессе кислоты и т.д.

Зона поражения АХОВ - территория, зараженная АХОВ в опасных для людей пределах.

Под прогнозированием масштаба заражения АХОВ понимается определение глубины и площади зоны заражения АХОВ.

Под аварией понимается нарушение технологических процессов на производстве: повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств при осуществлении перевозок и т.п., приводящие к выбросу АХОВ в атмосферу в количествах, представляющих опасность массового поражения людей и животных. Под разрушением химически опасного объекта следует понимать его состояние в результате катастроф и стихийных бедствий, приведших к полной разгерметизации всех емкостей и нарушению технологических коммуникаций.

Химически опасный объект народного хозяйства - объект, при аварии и разрушении которого могут произойти массовое поражение людей, животных и растений сильнодействующими ядовитыми веществами.

Первичное облако - облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (1-3 мин.) перехода в атмосферу части содержимого емкости АХОВ при её разрушении.

Вторичное облако - облако АХОВ, образующееся в результате испарений разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

Пороговая токсодоза - ингаляционная токсодоза, вызывающая начальные симптомы поражения.

Под эквивалентным количеством сильнодействующего ядовитого вещества понимается такое количество хлора, масштаб поражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости воздуха количеством данного вещества, попадающим в первичное (вторичное) облако.

Площадь зоны фактического заражения АХОВ - площадь территории, зараженной АХОВ в опасных для жизни пределах.

Площадь зоны возможного заражения АХОВ - площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения ветра может перемещаться облако АХОВ.

Объекты, использующие, производящие и хранящие АХОВ:

- предприятия нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности;

- предприятия, имеющие хладагенты, где используют аммиак: пищевые, мясомолочные, продовольственные базы;

- ж/д станции, имеющие пути отстоя подвижного состава с АХОВ;

- водопроводы и очистные сооружения, применяющие хлор;

- склады, базы.

Степени вертикальной устойчивости:

1. Инверсия - состояние атмосферы, при котором восходящие потоки воздуха отсутствуют, а температура почвы ниже температуры воздуха (обычно ночью, при ясной погоде, слабом ветре), (t_п<t_в);

2. Конвекция - состояние атмосферы, при котором сильно развиты восходящие потоки воздуха, а температура почвы выше температуры воздуха, (t_п>t_в);

3. Изотермия - состояние атмосферы, при котором восходящие потоки воздуха очень слабы, а температура почвы равна температуре воздуха, (t_п=t_в);

Дано: склад с АХОВ расположен южнее города. Глубина санитарной зоны – 4 км. На удалении 0,5 км от северной границы склада в 6 часов 28 минут произошла авария емкости с аммиаком под давлением объемом 19 тыс. тонн. Емкость обвалована, высота обваловки – 2,8 м.

Метеоданные: ветер южный; скорость – 2 м/сек; восход солнца в 7 часов 28 минуту; температура воздуха -8 градусов; ясно.

Цель работы: определить степень угрозы для жителей города через 4 часа после взрыва.

Рис. 2.1. Схема расположения города и склада

Решение:

1. Определение количества эквивалентного вещества по первичному облаку :

т, (2.1)

где К₁ – коэф-т, зависящий от условия хранения АХОВ. При данных условиях хранения аммиака под давлением К₁ = 0,18 (по прил. 1 [1]);

К₃ – коэф-т, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе аммиака, находящегося под давлением К₃ = 0,04 (по прил. 2 [1]);

К₅ – коэф-т, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха; при инверсии (по прил. 4 [1]) К₅ = 1;

К₇ – коэф-т, учитывающий влияние температуры воздуха (по прил. 2 [1]); при -8 ^оС для первичного облака К₇ = 0,48 (определено методом интерполяции);

Q₀ – количество выброшенного при аварии вещества:

Q₀ = dV_x = 0,681∙19000 = 12939 т, (2.2)

где d – плотность АХОВ т/м (по прил. 1 [1]), d = 0,681;

V_x – объем хранилища.

2. Определение времени испарения (продолжительность поражающего действия) аммиака под давлением с площади разлива (из обвалования):

, (2.3)

где h – толщина слоя АХОВ при разливе в обваловании: (h = H - 0,2 = 2,8 - -0,2 = 2,6 м);

К₂ – коэф-т, зависящий от физических свойств АХОВ, (по прил. 4 [1]) для аммиака при хранении под давлением К₂=0,025;

К₄ – коэф-т, учитывающий скорость ветра, (по прил. 2 [1]) К₄ = 1,33.

3. Определение эквивалентного количества вещества (т) во вторичном облаке

т, (2.4)

где К₆ – коэф-т, зависящий от времени прошедшего после начала аварии N = =4 ч, при N < Т принимается К₆ = N^0.8 = 4^0.8 = 3,03.

К₇ – коэф-т, учитывающий влияние температуры воздуха (по прил. 2 [1]); при -8 ^оС для вторичного облака К₇ = 1.

4. Определение (интерполированием) глубины зоны заражения первичным облаком (Г₁) для Q_э1 = 44,72 т, а также вторичным облаком (Г₂) для Q_э2 = 24,11 т (по прил. 4 [1]):

(2.5)

5. Определение полной глубины зоны заражения Г (км):

Г = Г_I + 0,5·Г_II = 26,69+0,5∙18,32 = 35,85 км, (2.6)

где Г_I - наибольший из размеров;

Г_II – наименьший из размеров Г₁ и Г₂ .

6. Определение предельно возможного значения глубины переноса воздушных масс Г_п, км:

Г_п = N·ν = 4∙10 = 40 км, (2.7)

где N = 4 ч – время от начала аварии;

ν – скорость переноса фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха (по прил. 4 [1]), ν = 10 км/ч.

Поскольку Г_п > Г, то в расчетах площади зоны фактического заражения будет использоваться Г.

7. Определение глубины заражения в жилых кварталах города:

Г_город = 40 - (4+0,5) = 35,5 км (2.8)

8. Определение площади зоны фактического заражения (км²) через 4 ч после аварии (S_ф):

км², (2.9)

где К₈ = 0,081 - для инверсии – коэф-т, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха.

9. Определение площади зоны возможного заражения:

км², (2.10)

где φ = 90^о – угол сектора зоны заражения при скорости ветра ν = 2 м/с.

При этом S_в>S_ф.

10. Определение времени подхода зараженного воздуха к городу:

Время подхода облака АХОВ к заданному объекту зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле:

ч = 27 мин, (2.11)

где Х – расстояние от источника до заданного объекта.

Вывод:

Таким образом, так как продолжительность поражающего действия АХОВ аммиака при хранении под давлением равна времени испарения и составляет 110,9 ч, а глубина зоны заражения жилых кварталов города 35,5 км, сделаем вывод:

- через 4 ч после аварии облако зараженного воздуха (ОЗВ) представит опасность для населения, проживающего на удалении 35,5 км от южной окраины города в течение последующих (111 - 4) = 107 ч, или 4,5 сут, с площадью зоны заражения S_ф = 137,36 км².

ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский архитектурно-строительный университет»

Кафедра безопасности жизнедеятельности

ТЕМА: «Оценка радиационной обстановки на местности при проведении

аварийно-спасательных и других неотложных работ в мирное время»

Вариант № 8

Выполнил: студент группы СТ-5

Кузнецов С. М.

Проверил: Д.Т.Н., профессор

Горохов Владимир Леонидович