Реферат: Аварийное и долгосрочное прогнозирование аварий с ОХР

--PAGE_BREAK--Терміни і визначення [2]
В основі курсової роботи лежить затверджена Міністерством з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи „Методика прогнозування наслідків виливу (викиду) небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об’єктах і транспорті” (далі – Методика). У зв’язку з цим приводимо прийняті терміни та визначення.

Небезпечна хімічна речовина(НХР) – хімічна речовина, безпосередня чи опосередкована дія якої може спричинити загибель, гостре чи хронічне захворювання або отруєння людей і (чи) завдати шкоди довкіллю.

Аварія з НХР– це подія техногенного характеру, що сталася на хімічно небезпечному об’єкті внаслідок виробничих, конструктивних технологічних чи експлуатаційних причин або від випадкових зовнішніх впливів, що привела до пошкодження технологічного обладнання, пристроїв споруд, транспортних засобів з виливом (викидом) НХР в атмосферу і реально загрожує життю, здоров’ю людей.

Хмара НХР– суміш парів і дрібних крапель НХР з повітрям в обсягах (концентраціях), небезпечних для довкілля(вражаючих концентраціях).

Первинна хмара НХР– це пароподібна частина НХР, яка є в будь якій ємності над поверхнею зрідженої НХР і яка виходить в атмосферу безпосередньо при руйнуванні ємності без випару з підстильної поверхні.

Вторинна хмара НХР– це хмара НХР, яка виникає протягом певного часу внаслідок випару НХР з підстильної поверхні (для легко летючих речовин час розвитку вторинної хмари після закінчення дії первинної хмари відсутній, для інших речовин він залежить від властивостей НХР, стану обвалування та температури повітря).

Зона можливого хімічного забруднення(ЗМХЗ) – територія, у межах якої під впливом зміни напрямку вітру може виникнути переміщення хмари НХР з небезпечними для людини концентраціями.

Зона хімічного забруднення НХР(ЗХЗ) – територія, яка включає осередок хімічного забруднення, де фактично розлита НХР,і ділянки місцевості, над якими утворилася хмара НХР.

Прогнозована зона хімічного забруднення(ПЗХЗ) – розрахункова зона у межах ЗМХЗ, параметри якої приблизно визначають за формою еліпса.

Хімічно небезпечний об’єкт(ХНО) – промисловий об’єкт (підприємство) або його структурні підрозділи, на якому знаходяться в обігу (виробляються, переробляються перевозяться /пересуваються/, завантажуються або розвантажуються, використовуються у виробництві, розміщуються або складуються /постійно або тимчасово/, знищуються тощо) одне або декілька НХР( до ХНО не належать залізниці).

Хімічно небезпечна адміністративно-територіальна одиниця(ХАТО) — адміністративно-територіальна одиниця, до якої зараховуються області, райони, а також будь які населені пункти областей, які потрапляють у ЗМХЗ при аваріях на хімічно небезпечних об’єктах.

Глава 1. Довгострокове прогнозування наслідків можливої аварії на хімічно небезпечному об'єкті з виливом НХР
ЗАВДАННЯ. На хімічно небезпечному об’єкті (ХНО), який розташовано на відстані 1,5 км від певного населеного пункту є джерело хімічної небезпеки – хлорпікрин у кількості 15 тонн в певних виробничих умовах:

  Чисельність робочої зміни: максимальна – 150, мінімальна – 120 чол.

  Забезпеченість робочих протигазами – 50%.

  Число мешканців населеного пункту – 250 чол.

  Число мешканців, що проживають в радіусі зони можливого хімічного забруднення            (ЗМХЗ) – 750 чол.

Метеоумови:Згідно з п.3.1.1. „Методики” для оперативного планування приймаються тільки наступні метеоумови: ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) – інверсія,           швидкість вітру у приземному шарі приймаємо – 1 м/с, температура повітря 200С, напрямок вітру не враховується, а розповсюдження хмари забрудненого повітря приймається у колі        3600.


Примітка: Азимут напрямку домінуючого в районі розміщення ХНО вітру – 90градусів, умовно заданий населений пункт знаходиться на осі напрямку вітру.
1.1. Характеристика фізичних, хімічних та токсичних властивостей хлорпікрину
Отримують хлорпікрин хлоруванням пікринової кислоти або її солей. Застосовується у синтезі акрілметанових барвників, як пестицид для боротьби з шкідниками сільського господарства, для дезінфікування для обробки сховищ зерна, муки та ін. Для перевірки протигазів. Використовувався як ОВ під час першої мирової війни.

Хлорпікрин (трихлорнітрометан) CCl3NO2 – безкольорова масляниста рідина зі специфічним неприємним запахом и відносною щільністю 1,66. Температура плавлення – 640С, кипіння+112,30С. Щільність пари по повітрю – 5,7. Практично не розчиняється у воді, добре розчиняється у органічних розчинниках (аліфатичних спиртах, бензолі, бензині). Легко сорбується зерном, деревиною цеглою одягом та дуже повільно десорбується. Пара сильно подразнює слизові оболонки очей та легень. Викликає набряк легень. Крім того руйнує печінку, нирки серце. Поріг сприйняття запаху – 0,6мг/м3. концентрації 2-2,5мг/м3 викликають слинотечу та змикання вій, концентрація 50мг/м3 нестерпна при експозиції 2 хвилини. При більших концентраціях володіє задушливою дією, яка супроводжується болем в області шлунку, нудотою, блювотою, діареєю, головним болем, слабкістю і втратою свідомості. Ураження органів дихання спостерігається при концентраціях вище 100мг/м3. У якості смертельної вказують концентрацію 2000мг/м3 при експозиції 10 хвилин. Пара сильно подразнює шкіру. У рідкому вигляді CCl3NO2 викликає сильні опіки, які приводять до появи пухирів та сильним некротичним розпадам тканин.
    продолжение
--PAGE_BREAK--1.2. Визначення глибини зони можливого хімічного забруднення [2]
Згідно з положеннями „Методики” усі розрахунки виконуються на термін не більш ніж 4 години. Після отримання даних з урахуванням усіх коефіцієнтів отримане значення порівнюється з максимальним значенням переносу повітряних мас за 4 години.
1.2.1. Глибина зони можливого хімічного забруднення таблична.
Глибину розповсюдження хмари хлорпікрину визначаємо за таблицею 17 „Методики” при наступних умовах: — температура повітря (t) — +200С, швидкість вітру (Vв) – 1 м/с, СВСП — інверсія, маса хлорпікрину (Q) – 15т. У зв’язку з тим, що задана кількість хлорпікрину (15 тонн) у таблиці 17 відсутня, необхідно виконати інтерполяцію.

В таблиці є значення для 10 та 20 т хлорпікрину. Якщо 10т – 31,3 км, 20т – 48,2 км, тоді:

Гтаб. для 15т =<img width=«207» height=«45» src=«ref-1_1901681351-619.coolpic» v:shapes="_x0000_i1025">39,75 км.
1.2.2. Глибина максимального значення переносу повітряних мас.
Розрахунок проводимо за формулою, що наведена у пункті 5.3 „Методики”     <img width=«96» height=«24» src=«ref-1_1901681970-198.coolpic» v:shapes="_x0000_i1026">,

  де Vв – швидкість переносу переднього фронту хмари забрудненого повітря, км/год.

Гмакс.=<img width=«65» height=«19» src=«ref-1_1901682168-154.coolpic» v:shapes="_x0000_i1027"> км/год.
1.2.3. Глибина зони можливого хімічного забруднення з урахуванням коефіцієнта зменшення глибини розповсюдження хмари забрудненого повітря (кз) при виливі „у піддон”.
Хлорпікрин виливається у піддон з обвалуванням висотою 1 м, в цьому випадку, згідно з таблицею1 кзбуде дорівнювати 5.3, а враховуючи те, що наявні вловлювачі, коефіцієнт збільшується в 3 рази. Тоді кз=<img width=«87» height=«19» src=«ref-1_1901682322-176.coolpic» v:shapes="_x0000_i1028">

Глибина зони можливого хімічного забруднення з урахуванням коефіцієнта зменшення глибини розповсюдження хмари забрудненого повітря кздорівнюватиме: Гк=Гтаб/кз=<img width=«111» height=«21» src=«ref-1_1901682498-221.coolpic» v:shapes="_x0000_i1029">км.

Приймаємо глибину зони можливого хімічного забрудненняГк=2,5км.
1.2.4. Глибина зони можливого хімічного забруднення – менше із значень Гк. і Гмакс
Так як Гк.=2,5<Гмакс=20, то Гм приймаємо рівною 2,5 км.
1.3. Визначення параметрів зон хімічного забруднення [2]
При оперативному плануванні:

1.3.1.Площа зони можливого хімічного забруднення (SЗМХЗ) визначається за формулою:

SЗМХЗ=3,14*Г2=3,14*2,52=19,63км2,

де   Г – глибина зони можливого хімічного забруднення, км

1.3.2.Площа зони прогнозованого хімічного забруднення(SПЗХЗ) визначається за формулою:

SПЗХЗ=0,11*Г 2= 0,11*2,52=0,69км2.

1.3.3.Ширина зони прогнозованого хімічного забруднення(ШПЗХЗ) становить:

ШПЗХЗ=0,3*Г0,6=0,3*2,50,6=0,52км.
1.4. Визначення часу підходу забрудненого повітря до заданого населеного пункту [2]
Час підходу хмари хлорпікрину до заданого об’єкту залежить від швидкості перенесення хмари повітряним потоком і визначається за формулою:            <img width=«113» height=«41» src=«ref-1_1901682719-278.coolpic» v:shapes="_x0000_i1030">год. (18 хв.)          

де X – відстань від джерела забруднення до заданого об’єкту, км;                                                           V – швидкість переносу переднього фронту забрудненого повітря в залежності від швидкості вітру, км/год. ( за табл.2).
1.5. Визначення часу випаровування розлитого хлорпікрину [2]
За таблицею 21 „Методики” час випаровування хлорпікрину при швидкості вітру 1 м/с, температурі повітря 200С, СВСП — інверсія становить 664 години ( 27 діб та 16 годин) а враховуючи те, що встановлено вловлювач то час випаровування збільшиться в три рази, та становитиме: 664*3=1992 години, що становить 83 доби.
1.6. Визначення можливих втрат серед робітників об’єкту та населення [2]
Робітники підприємства знаходяться у приміщеннях. Максимальна кількість робітників становить 150, а мінімальна – 120 чоловік. Кількість незабезпечених протигазами робітників об’єкту становить 50%. Виходячи з цього кількість уражених робітників становить:

Для максимальної кількості робітників:

Втрати можуть скласти 27%від загальної кількості робітників, тобто:150*0,27=41 чоловік.

Структура втрат може розподілятися наступним чином, чол.:

Легкі  – – – – – – – – – – – – –  –  до 25% — 41*0,25=10;

Середньої тяжкості – – – – – – – до 40% — 41*0,4  =17;

З летальними наслідками  – – –  до 35% — 41*0,35=14.


Для мінімальної кількості робітників:

Загальна кількість уражених становитиме 120*0,27=32 людини.

Структура втрат може розподілятися наступним чином, чол.:

Легкі  – – – – – – – – – – – – –  –  до 25% — 32*0,25=8;

Середньої тяжкості – – – – – – – до 40% — 32*0,4  =13;

З летальними наслідками  – – –  до 35% — 32*0,35=11.


Втрати серед мешканців населеного пункту, що попадає у ЗМХЗ

Мешканці населеного пункту, що попадає в зону прогнозованого хімічного забруднення протигазами не забезпечені. Припускається, що все населення знаходиться у будівлях або у простіших сховищах. Згідно з таблицею 6 „Методики” кількість потерпілих складатиме 250*0,5=125 чоловік. Вважається, що 50% потерпілих використали найпростіші засоби захисту органів дихання (ватяно-марльові пов'язки). Можливі втрати серед населення, що використало пов'язки згідно з таблицею 6 „Методики”, складатимуть 30-45%. Для прогнозування наслідків можливої аварії приймаємо більш тяжкі наслідки – 45%. Тоді кількість потерпілих може скласти: 125*0,45=56 чоловік. Кількість постраждалих, що не використали засоби захисту органів дихання може скласти 125*0,5=63 чоловіка.

Загальні втрати серед населення можуть становити 56+63=119 чоловік.

Структура втрат може розподілятися наступним чином:

Легкі  – – – – – – – – – – – – –  –  до 25% — 119*0,25=30;

Середньої тяжкості – – – – – – – до 40% — 119*0,4=47;

З летальними наслідками  – – –  до 35% — 119*0,35=42.

1.7.Прилади для виявлення хлорпікрину у атмосфері

Для виявлення хлорпікрину у навколишньому повітрі (табл.23) можна застосовувати універсальний газосигналізатор УГ – 2, військовий прилад хімічної розвідки ВПХР, напівавтоматичний прилад хімічної розвідки ППХР.

Принцип дії ВПХР та ППХР полягає у просмоктуванні повітря забрудненого НХР крізь індикаторну трубку.

Прибор ВПХР складається з насосу, комплекту індикаторних трубок, комплекту еталонних індикаторних таблиць для визначення НХР та її концентрації у повітрі, ліхтарик, горілка для роботи з прибором взимку. Все це розміщене у шухляді – підставці.

Прибори ВПХР та ППХР для виявлення хлорпікрину використовують індикаторну трубку, яка має маркірування „три зелених кільця”. Ця трубка має два індикатори. Повітря, що аналізується, просмоктується крізь індикаторну трубку і при наявності у повітрі хлорпікрину індикатор набуває жовто-жовтогарячого кольору.
    продолжение
--PAGE_BREAK--1.8.Нейтралізуючі речовини
Хлорпікрин – стійкий до багатьох хімічних реагентів. Водою та водними розчинами лугів практично не гідролізується, але нейтралізація можлива при використанні водно – спиртових розчинів сульфіду натрію або полісульфіду натрію. В цьому випадку для нейтралізації 1тони хлорпікрину знадобиться 0,75т реактиву. При використанні 5% розчину сірчистого натрію — кількість необхідного реактиву становитиме 14 т для нейтралізації 1 м3 хлорпікрину.

При ліквідації наслідків аварій поперед за все приймаються заходи по обмеженню та припиненню викиду(виливу) НХР, локалізації хімічного забруднення, попередженню забруднення ґрунту та ґрунтових вод.

Обмеження та припинення викиду здійснюються закриванням кранів та засувок на магістралях подачі НХР до місця аварії, закладення отворів на магістралях і ємностях за допомогою бандажів, хомутів, заглушок, перекачкою рідини з аварійної ємності в запасну.

Локалізація хімічного зараження досягається різними способами. Для обмеження розтікання небезпечної рідини по місцевості, а також для зменшення площі випарювання виконується обвалування, утворення перешкод на шляху розтікання НХР, збирання НХР у природні заглиблення та пастки – ями, канави, кювети. При проведенні аварійних робіт необхідно не допустити попадання НХР у водойми, системи каналізації та підземних комунікацій, підвали споруд.

Для зменшення швидкості випаровування НХР та зменшення глибини розповсюдження її газової фази використовуються:                                                                                                                         розсіювання (поглинання)газової фази НХР за допомогою водяних завіс;                                              поглинання рідкої фази шаром сипучих адсорбуючих речовин (ґрунт, пісок та ін.);                               ізоляція рідкої фази піною, плівковими матеріалами, настилом та ін.                                                           дегазація НХР розчинами хімічно активних реагентів.

При нейтралізації хлорпікрину використовуються наступні технічні засоби:

Таблиця 4. – технічні засоби для дегазації(нейтралізації) НХР

Марка машини

Подача насоса, л/хв.

Ємність цистерни (бака), л

Довжина рукавів, м

МП – 800(пожежна мотопомпа)

2400

— — — — — — — -

— — — — — — — -

АРС – 14(техніка хімічних військ)

 300

2500

40

АРС — 15(техніка хімічних військ)

300

3200

72
1.9.Засоби індивідуального захисту
Для захисту органів дихання можна використовувати: протигази ГП 5, ГП 5м, ГП 7, ГП 7в, ПДФ – Д, ПДФ –Ш. Вказаними типами протигазів повинно бути забезпечено населення, що мешкає у хімічно небезпечних районах. Ці протигази може використати населення для виходу з зони хімічного забруднення, а також для виконання робіт на віддаленні від джерела зараження.

ГП 5 – протигаз фільтруючої дії. Складається з двох частин: — лицьової частини та фільтруючої поглинальної коробки. Лицьова частина виконана з гігієнічної еластичної гуми та призначена для захисту органів дихання, очей та шкіри обличчя від дії НХР. Лицьова частина містить окуляри, мембранну коробку з двома впускними та одним випускним клапаном. Фільтрувальна поглинаюча коробка містить активоване вугілля для поглинання НХР, що міститься у повітрі яке вдихає людина та фільтрує його від доволі крупних включень. Протигаз ГП 5 комплектується сумкою для його зберігання та перенесення, плівками проти запотівання окулярів або мильно-гліцериновим олівцем комплектом зимових стекол, що утеплюють окуляри. ГП 5м має ту ж саму комплектацію, що і ГП 5, але відрізняється присутністю переговорної мембрани, яка встановлена на гумовій масці.

ПДШ – Ш протигаз дитячий фільтруючий шкільний. Також складається з гумової лицьової частини – маски та фільтруючої поглинальної коробки, але маска та коробка з'єднанні гнучким шлангом. При цьому фільтруюча поглинаюча коробка розташована в сумці на поясі дитини. До комплекту дитячого протигаза також входять плівки проти запотівання, або мильно-гліцериновий олівець, сумка для перенесення та зберігання протигаза, комплект „зимових” стекол окулярів.

Крім того, робітники ХНО повинні бути забезпечені протигазами зі змінними коробками типу „А” без/з проти аерозольним фільтром (ПАФ – коробки відповідних кольорів, але з вертикальною білою смугою), або коробками типу „БКФ”з ПАФ. Коробки ПАФ призначені для вловлювання тих часток, що проходять крізь відповідну фільтруючу поглинаючу коробку протигаза. Це пов'язано з тим, що розмір часток аерозолів може бути занадто дрібним і вони легко проходять крізь шар вугілля та не затримуються у ньому. Основними засобами захисту органів дихання та очей при роботах безпосередньо на аварійному об’єкті, поблизу від нього і в зонах зараження з високими концентраціями є ізолюючі протигази та дихальні апарати ИП-4М, КИП-8, АИР-98МИ, ИВА-24М серії РА 90 Рlus фірми “Drager. Для захисту шкіряних покровів використовують засоби захисту – КИХ — 4(5), Л-1та ін. Під час організації та проведення аварійно-рятувальних робіт необхідно враховувати той факт, що засоби захисту шкіри порушують тепловий баланс організму людини що їх вдягнула. Час перебування людини в засобах захисту шкіри лімітується температурою навколишнього повітря, кількістю попередніх циклів роботи. За умов прогнозування допустимий час безперервного перебування людей в засобах захисту шкіри складає 0,8 години (48 хвилин). При організації робіт з ліквідації наслідків викиду (виливу) НХР треба враховувати наступне:

1.В похмуру або вітряну погоду, а також при перебуванні у тіні час безперервного перебування може бути збільшений в 1.5 рази.

2.Час відновлювання теплового стану людини до вихідного рівня складає не менше 1 години. Кожний наступний цикл роботи кожного працівника необхідно скорочувати на 30%.

3.Час роботи з вологим екрануючим комбінезоном з урахуванням температури повітря збільшується відповідно до 1 – 1,5год., 1,5 – 2год., 2 – 2,5год., більше 3годин.

4.Для збільшення часу постійного перебування людей у ізолюючих засобах захисту шкіри можна використовувати охолоджуючі екрани із бавовняної тканини, які одягаються поверх захисного одягу і періодично змочуються водою з температурою не більше +200С.

5.Завжди слід враховувати фізичний стан людей і особливості виконуваної роботи.
    продолжение
--PAGE_BREAK--