I. Визначення розмірів і площі зони хімічного зараження
Міністерство освіти і науки України
Івано-Франківський національний технічний університет
нафти і газу
Кафедра безпеки життєдіяльності
Практична робота №4
Тема: Оцінка хімічної обстановки при руйнуванні (аварії)
Об’єктів, що мають СДОР
Виконала:
ст. гр. ДМз-09-1
Семчишин Л.Б.
Перевірив:
Школьний М.П.
м. Івано-Франківськ
2013
Оцінка хімічної обстановки при руйнуванні (аварії)
Об’єктів, що мають СДОР
При руйнуванні або аваріях на об’єктах, що мають сильнодіючі отруйні речовини (СДОР), утворюються зони хімічного зараження, всередині яких можуть виникнути осередки хімічного ураження. Їх можна назвати вторинними на відміну від осередків хімічного ураження, що утворюються в результаті використання хімічної зброї
Вторинним осередком хімічного ураження називають територію, в межах якої в результаті дії сильно діючих отруйних речовин відбулися масові ураження людей і тварин.
Хімічні з’єднання, які в певних кількостях, що перевищують гранично допустимі концентрації (густина зараження), можуть шкідливо діяти на людей, сільськогосподарські тварини, рослини і викликати у них ураження різного ступеня, називаються сильнодіючими отруйними речовинами. СДОР можуть бути елементом виробництва (аміак, хлор, азотна і сірчана кислоти, фтористий водень) і можуть утворюватися як токсичні продукти при пожежах на об'єктах народного господарства (окис вуглецю, оксиди азоту, хлористий водень, сірчистий газ).
|
|
|
Приведемо детальнішу характеристику для найпоширеніших СДОР.
Аміак – безбарвний газ із запахом нашатирю (поріг сприйняття – 0,037 мг/л). Суха суміш аміаку з повітрям (4:3) здатна вибухати. Добре розчиняється у воді. Резервуари з аміаком повинні розміщуватися в піддоні або захищатися обвалуванням.
Гранично допустима концентрація (ПДК) в повітрі, мг/л: в населених пунктах середньодобова 0,0002, в робочій зоні –0,02.
Роздратування органів дихання і слизистих оболонок відчувається вже при 0,1 мг/л.. Вражаюча концентрація при 6-годинній експозиції – 0,21 мг/л, смертельна при 30-хвилинній експозиції –7 мг/л.
Захист: фільтруючі промислові протигази марки «К» і «М», при суміші аміаку з сірководнем – марки «КД». При дуже високих концентраціях – ізолюючі протигази і захисний одяг.
У високих концентраціях аміак порушує центральну нервову систему і викликає судоми. Частіше смерть наступає через декілька годин або доби після отруєння від набряку гортані і легень. При попаданні на шкіру може викликати опіки різного ступеня.
Перша допомога: свіже повітря, вдихання теплої водяної пари 10-процентного розчину ментолу в хлороформі, тепле молоко з боржомі або содою. При задусі – кисень, при спазмі голосової щілини – тепло на область шиї, теплі водяні інгаляції. При попаданні в очі –негайне промивання водою або 0,5-1 процентним розчином квасців. При ураженні шкіри – обмивання чистою водою, накладення примочки 5-процентного розчину оцтової, лимонної або соляної кислоти.
|
|
|
Хлор – зеленувато-жовтий газ з різким запахом. Поріг сприйняття – 0.003 мг/л. ПДК в робочій зоні – 0,001 мг/л. Отже, якщо відчувається різкий запах – це значить, що вже працювати без засобів захисту небезпечно. Хлор в 2,5 рази важчий за повітря, тому хмара хлору переміщатиметься по напряму вітру близько до землі. Температура кипіння – 34,6°С, отже, навіть взимку хлор знаходиться в газоподібному стані. Легко зріджується при тиску 5 • 103 - 7 • 103кПа (5-7 атм) в темну жовто-зелену рідину.
При випаровуванні на повітрі рідкий хлор утворює з водяними парами білий туман. 1 кг рідкого хлору утворює 316 л газу.
Вражаюча концентрація при експозиції 1год – 0,01 мг/л, смертельна – 0,1 … 0,2 мг/л. В повітрі визначається приладом УГ-2 або ВПХР (використовується індикаторна трубка з трьома зеленими кільцями).
|
|
|
Захист: промислові фільтруючі протигази марки «В» і «М», цивільні протигази ГП-5, дитячі протигази і захисні дитячі камери. При дуже високих концентраціях (понад 8,6 мг/л) – ізолюючі протигази.
Хлор дратує дихальні шляхи і викликає набряк легенів. При високих концентраціях смерть наступає від 1-2 вдихів, при дещо менших концентраціях дихання зупиняється через 5-25 хв.
Перша допомога: надіти протигаз і вивести на свіже повітря. Повний спокій, якомога раніше інгаляція киснем. При роздратуванні дихальних шляхів – вдихання нашатирного спирту, бікарбонату натрію. Промивання очей, носа і рота 2-процентним розчином соди. Тепле молоко з боржомі або содою, кавою.
Дегазацію проводять лужними відходами виробництва, водними розчинами гіпосульфіту, гашеного вапна, нейтралізацію – водою.
Більш докладна характеристика більшості СДОР може бути одержана з аварійних карток, які повинні бути на кожному виробництві, де є СДОР, або на транспортних засобах при їх перевезенні.
СДОР можуть бути у вигляді рідин або зріджених газів. Їх зберігають в закритих ємностях. Зруйновані або пошкоджені ємності або комунікації з вказаними речовинами є джерелами утворення вторинних зон хімічного зараження і осередків хімічного ураження.
|
|
|
Зона хімічного зараження, освічена СДОР, включає місце безпосереднього розливу отруйних речовин і територію, над якою розповсюдилися пари отруйних речовин у вражаючих концентраціях.
Залежно від кількості отруйної речовини, що вилилася, в зоні хімічного зараження може бути один або декілька осередків хімічного ураження (рис. 1).
Розміри зони хімічного зараження характеризуються глибиною розповсюдження хмари, зараженої отруйними речовинами повітря з вражаючими концентраціями Г, шириною Ш і площею S.
Рисунок 1 – Схема зони хімічного зараження, утвореної розливом СДОР (аміак 10 т):
1 – місто; 2 – об’єкт; 3 – місце (ділянка) безпосереднього розливу СДОР; 4 – населений пункт; S3 – площа зони хімічного зараження; Г – глибина зони хімічного зараження; Ш – ширина зони хімічного зараження; S01,S02 – площі осередків хімічного зараження.
Основною характеристикою зони хімічного зараження є глибина розповсюдження хмари зараженого повітря. Ця глибина пропорційна концентрації СДОР і швидкості вітру. Проте при значній швидкості вітру в приземному шарі повітря (6…7 м/с і більше) ця пропорційність порушується, оскільки хмара швидко розсівається. Підвищення температури
грунту і повітря прискорює випаровування СДОР, а отже, збільшує концентрацію його над зараженою місцевістю. На глибину розповсюдження СДОР і на їх концентрацію в повітрі значно впливають вертикальні потоки повітря. Їх напрям характеризується ступенем вертикальної стійкості атмосфери. Розрізняють три ступені вертикальної стійкості атмосфери: інверсію, ізотермію і конвекцію.
Інверсія в атмосфері – це підвищення температури повітря у міру збільшення висоти. Інверсії в приземному шарі повітря частіше за все утворюються в безвітряні ночі в результаті інтенсивного випромінювання тепла земною поверхнею, що приводить до охолоджування як самої поверхні, так і прилеглого шару повітря.
Інверсійний шар є затримуючим в атмосфері, перешкоджає руху повітря по вертикалі, внаслідок чого під ним нагромаджуються водяна пара, пил, а це і сприяє утворенню диму і туману. Інверсія перешкоджає розсіюванню повітря по висоті і створює найсприятливіші умови для збереження високих концентрацій СДОР.
Ізотермія характеризується стабільною рівновагою повітря. Вона найбільш типова для похмурої погоди, але може виникнути і в ранішні, і у вечірні години. Ізотермія так само, як інверсія, сприяє тривалому застою пари СДОР на місцевості, в лісі, в житлових кварталах міст і населених пунктів.
Конвекція – це вертикальне переміщення повітря з одних висот на інші. Більш тепле повітря переміщається вгору, а більш холодне і більш густе – вниз. При конвекції спостерігаються висхідні потоки повітря, що розсіюють заражену хмару, створюючи несприятливі умови для розповсюдження СДОР. Наголошується конвекція в літні ясні дні.
Ступінь вертикальної стійкості приземного шару повітря може бути визначена за даними прогнозу погоди за допомогою графіка (рис. 2).
|
|
Рисунок 2 – Графік для оцінки ступеня вертикальної стійкості повітря за даними прогнозу погоди
Більш точно ступінь вертикальної стійкості повітря можна визначити по швидкості вітру на висоті 1 м V1 і температурному градієнту Δt (Δt = t50 – t200, де t50-температура повітря на висоті 50 см; t200 - температура повітря на висоті 200 см від поверхні землі) за допомогою графіка (рис. 3). При Δt/ V12 ≤ -0,1 буде інверсія, при +0,1 >Δt/ V12>-0,1 - ізотермія, а при Δt/ V12≥+ 0,1 - конвекція.
Оцінка хімічної обстановки на об'єктах, СДОР, що мають, проводиться для організації захисту людей, які можуть опинитися в зонах хімічного зараження.
При рішенні задач по підвищенню стійкості роботи об'єктів у військовий час оцінка хімічної обстановки проводиться завчасно методом прогнозування на об’єктах, що мають СДОР, і сусідніх з ними об'єктах. У разі аварії на об'єкті оцінка хімічної обстановки проводиться в період виникнення її на підставі фактичних даних.
Початковими даними для оцінки хімічної обстановки є: тип і кількість СДОР, метеоумови, топографічні умови місцевості і характер забудови на шляху розповсюдження зараженого повітря, умови зберігання і характер викиду (виливу) отруйних речовин, ступінь захищеності робітників і службовців об'єкту і населення.
При оцінці методом прогнозування в основі повинні лежати дані по одночасному викиду в атмосферу всього запасу СДОР, що є на об'єкті, при сприятливих для розповсюдження зараженого повітря метеоумовах (інверсії, швидкості вітру 1 м/с).
При аварії (руйнуванні) ємностей з СДОР оцінка проводиться по обстановці, що конкретно склалася, тобто беруться реальні кількості викинутої (вилитої) отруйної речовини і реальні метеоумови.
Оцінка хімічної обстановки на об'єктах, що мають сильнодіючі отруйні речовини, включає:
I. Визначення розмірів і площі зони хімічного зараження;
II. Визначення часу підходу зараженого повітря до певного рубежу (об'єкту);
III. Визначення часу вражаючої дії СДОР;
IV. Визначення меж можливих осередків хімічного ураження;
V. Визначення можливих втрат людей в осередку хімічного ураження.
Рисунок 3 - Графік для оцінки ступеня вертикальної стійкості повітря за даними
Метеоспостережень
I. Визначення розмірів і площі зони хімічного зараження
Розміри зон хімічного зараження залежать від кількості СДОР на об’єкті, фізичних і токсичних властивостей, умов зберігання, метеоумов і рельєфу місцевості.
В таблицях 1 і 2 приведені орієнтовні відстані, на яких можуть утворюватися в повітрі вражаючі концентрації деяких видів СДОР для певних умов.
Для СДОР, не вказаних в табл. 1 і 2, глибину зони, м, можна визначити залежно від відомих смертельних і вражаючих концентрацій по формулі:
де 
- кількість СДОР, кг; Д - токсодоза, мг*хв/л, Д = СТ (С – концентрація, мг/л;Т - час дії СДОР даної концентрації, хв.); V — швидкість вітру в приземному шарі повітря, м/с.
Цей вираз справедливий для відкритої місцевості і при інверсії.
Ширина зони хімічного зараження визначається наступними співвідношеннями: Ш = 0,03 Г - при інверсії; Ш = 0,15 Г - при ізотермії; Ш = 0,8 Г - при конвекції, де Г – глибина розповсюдження хмари зараженого повітря з вражаючою концентрацією, км.
Площа зони хімічного зараження S3приймається як площа рівнобедреного трикутника, яка рівна половині похідної глибини розповсюдження зараженого повітря на ширину зони зараження:
Приклад 1. На об'єкті зруйнувалася необвалована ємність, що містить 10т аміаку. Визначити розміри і площу зони хімічного зараження в нічний час. Місцевість відкрита.
Початкові дані: метеоумови - ясно, швидкість вітру 3 м/с.
Рішення 1. Визначаємо ступінь вертикальної стійкості повітря. Для цього по графіку (див. рис. 2) знаходимо, що при вказаних метеоумовах ступінь вертикальної стійкості повітря - інверсія.
2. По табл. 1 для 10 т аміаку знаходимо глибину розповсюдження зараженного повітря при швидкості вітру 1 м/с; вона рівна 4,5 км для вражаючої концентрації: Для швидкості вітру 3 м/с визначаємо поправочний коефіцієнт, рівний для інверсії 0,45. Глибина розповсюдження хмари зараженного повітря з вражаючою концентрацією Г = 4,5 • 0,45 = 2,02 км.
3. Визначаємо ширину зони хімічного зараження при інверсії.
Ширина зони
Ш = 0,03Г = 0,03 • 2,02 = 0,06 км.
4.Визначаємо площу зони хімічного зараження.
км2
II. Визначення часу підходу зараженого повітря до певного рубежу (об'єкту). Час підходу хмари зараженого повітря до певного рубежу (об'єкту) t і визначається розподілом відстані R від місця розливу СДОР до даною рубежу (об'єкту), м, на середню швидкість W перенесення хмари повітряним потоком.
Рисунок 4 –Графік залежності тиску насиченої пари отруйних речовин від температури
1 - синильна кислота; 2 - хлорціан; 3 - фосген; 4 – сірчистий ангідрид; 5 - хлор; 6 – аміак
Площа розливу при обвалуванні сховищ рівна площі обвалованої території. За відсутності обвалування для наближених розрахунків можна прийняти, що рідина, що розлилася, покриє поверхню шаром в 0,05 м. В цьому випадку площа розливу, м2, визначається діленням об'єму рідини на товщину шару, що розлилася, 0,05 м:
S = В/0,05,
де В - об'єм рідини в сховищі, м3.
При руйнуванні декількох ємностей з різними отруйними рідинами, якщо ці рідини не вступають в реакцію між собою, а їх вражаючі концентрації приблизно однакові, загальна кількість рідини, що розлилися, визначається сумою. До таких отруйних речовин відносяться: синильна кислота, хлор, фосген. Речовини однакового характеру, але різко відмінні по ступеню токсичності, приводять до еквівалентної токсичності.
Для певних умов можна розрахувати орієнтовний час випаровування деяких СДОР (табл. 4). Час випаровування, використовується для визначення орієнтовного часу вражаючої дії СДОР в осередку хімічного ураження.
Для швидкостей вітру більших, ніж вказані в табл. 3, вводять поправочний коефіцієнт, що має наступні значення:
Швидкість вітру, м/с 1 2 3 4 5 6
Поправочний коефіцієнт 1 0,7 0,55 0,43 0,37 0,32
Приклад 3.Нa об’єкті вpезультаті вибуху авіабомби зруйнована обвалована ємність з аміаком. Швидкість вітру 3 м/с. Визначити час вражаючої дії аміаку, що розлився.
Рішення 1.Потабл. 4 знаходимо, що час вражаючої дії аміаку (час випаровування) при швидкості вітру 1 м/с рівно 20 год.
2. Знаходимо поправочний коефіцієнт для швидкості вітру 3 м/с; він рівний 0,55.
3. Час вражаючої дії аміаку складе 20 • 0,55= 11 год.
Дата добавления: 2018-04-05; просмотров: 432; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!