Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МАСШТАБОВ ЗАРАЖЕНИЯ ОПАСНЫМИ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ И ПОТЕРЬ ПЕРСОНАЛА ПРИ АВАРИЯХ НА ОБЪЕКТАХ ХИМИЧЕСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ



 

Цель работы

1. Определить эквивалентное количество хлора в первичном и вторичном облаке, время испарения опасных химических веществ (ОХВ), глубины зон заражения, площади зон возможного и фактического заражения, потери персонала, продолжительность поражающего действия паров ОХВ, время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту.

2. Привести схему зоны химического заражения.

3. На основе расчетных данных сделать выводы о масштабах аварии и дать рекомендации по защите производственного персонала и населения от воздействия ОХВ.

 

Введение

 

Известно, что на объектах химической промышленности сосредоточено большое количество горючих углеводородсодержащих и пожаровзрывоопасных ОХВ. Запасы создаются на 3-15 суток работы и могут составлять тысячи тонн ОХВ. Они находятся в резервуарах базисных и расходных складов, технологической аппаратуре и транспортных средствах (трубопроводах, цистернах).

Наземные резервуары могут располагаться группами или стоять отдельно. Для каждой группы резервуаров или отдельных больших хранилищ по периметру оборудуется замкнутое обвалование или ограждающая стенка (реже устраивается поддон). Они позволяют при аварии удержать разлившиеся ОХВ на меньшем участке местности, т.е. сократить площадь испарения. Около 60% общего числа хранилищ защищается обваловкой из грунта.

Расчетный объем обваловки должен обеспечивать при аварии прием всего объема резервуара (ров) и еще иметь запас по высоте земляного вала 0,2 м.

Повреждение или разрушение хранилищ, цистерн, технологических емкостей и трубопроводов в результате аварий обусловливает попадание ОХВ в атмосферу с последующим образованием зоны заражения.

Общей особенностью аварий, связанных с выбросом (выливом) ОХВ, является высокая скорость формирования и поражающего действия облака ОХВ, что требует экстренных мер по защите персонала объекта экономики и населения, ликвидации источника заражения.

Оперативное решение этих задач может базироваться только на результатах своевременного прогноза показателей масштабов зон заражения, включающих, в первую очередь, глубину и площадь заражения. Прогнозирование осуществляется либо заблаговременно при разработке планов по ГО и ЧС, либо непосредственно в процессе распространения облака ОХВ после аварии.

Общие положения и понятия.

Руководящим документом по прогнозированию масштабов зон заражения на случай аварийных выбросов ОХВ в МЧС РФ в настоящее время является "Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте (РД 52.04.253-90)" (далее Методика).

В настоящее время вместо термина сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ) более широко используется термин опасные химические вещества (ОХВ).

Методика предназначена для заблаговременного и оперативного прогнозирования масштабов заражения на случай выброса (пролива) ОХВ в окружающую среду в газообразном, парообразном или аэрозольном состояниях при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах (ХОО).

В зависимости от физико-химических свойств и агрегатного состояния ОХВ масштабы зон заражения определяются по первичному и (или) вторичному облаку:

-для сжатых газов – по первичному облаку;

-для сжиженных газов – по первичному и вторичному облаку;

-для жидкостей, кипящих при температуре выше температуры окружающей среды, – по вторичному облаку.

Первичное облако – облако ОХВ, образующееся в результате мгновенного (1-3 мин) перехода в атмосферу части содержимого емкости с ОХВ при ее разрушении.

Вторичное облако – облако ОХВ, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

Внешние границы зон заражения ОХВ рассчитываются по пороговой токсодозе при ингаляционном воздействии на организм.

Масштабы зон заражения во многом зависят от количества ОХВ, выброшенных в атмосферу, характера их разлива на подстилающей поверхности ("свободно", "в поддон" или "обваловку") и от метеоусловий (температуры воздуха, скорости ветра на высоте 10 м и степени вертикальной устойчивости воздуха).

Различают три степени вертикальной устойчивости воздуха (СВУВ): инверсию, изотермию и конвекцию.

Инверсия возникает обычно в вечерние часы примерно за 1 час до захода солнца и разрушается в течение часа после его восхода. При инверсии нижние слои воздуха холоднее верхних, что создает условия для распространения зараженного воздуха в приземных слоях и сохранения высоких концентраций ОХВ.

Изотермия характеризуется равновесным состоянием воздуха и температуры по вертикалям. Она наиболее характерна для пасмурной погоды, но может возникать также и в утренние и вечерние часы как переходное состояние между инверсией и конвекцией.

Конвекция возникает обычно через 2 часа после восхода солнца и разрушается примерно за 2-2,5 часа до его захода. Она обычно наблюдается в летние ясные дни. При конвекции нижние слои воздуха нагреты сильнее и возникают восходящие потоки воздуха, которые способствуют быстрому рассеиванию зараженного воздуха.

Степень вертикальной устойчивости воздуха можно определить по табл. 1..

Таблица 1

Степень вертикальной устойчивости воздуха (СВУВ)

Скорость ветра, м/с Ночь День
Ясно Полуясно Пасмурно Ясно Полуясно Пасмурно
0,5 ИНВЕРСИЯ ИЗОТЕРМИЯ КОНВЕКЦИЯ  
0,6—2,0        
2,1—4,0    
>4,0  

 

Из таблицы 1 следует, что при скорости ветра 4 м/с и более может быть только изотермия, независимо от времени суток и состояния облачности.

Принято считать, что глубина распространения облака заражения воздуха в 3 раза больше при инверсии и в 3 раза меньше при конвекции по сравнению с изотермой.

Результатами прогнозирования являются:

1.Полная глубина зоны заражения ОХВ по суммарному воздействию первичного и вторичного облака.

2.Площади зон возможного и фактического заражения.

Площадь зоны возможного заражения – площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра может перемещаться облако ОХВ. Зона возможного заражения наносится в виде окружности или сектора. Данная зона характеризует территорию, на которой должны приниматься меры по обеспечению безопасности персонала химически опасного объекта (ХОО) и населения, т. к. в этом секторе с большой вероятностью (до 100%) будет зона фактического заражения.

Площадь зоны фактического заражения – площадь территории, зараженной ОХВ в опасных для жизни концентрациях.

3.Время испарения с площади разлива ОХВ. Оно определяет продолжительность поражающего действия ОХВ и зависит от физических свойств вещества, площади разлива и метеорологических условий.

4.Время подхода облака ОХВ к определенному рубежу.

Исходными данными для прогнозирования масштабов заражения являются:

- общее количество ОХВ на объекте и данные по их размещению (хранению) – сколько в емкостях, сколько в трубопроводах;

- количество ОХВ, выброшенных в атмосферу, и характер их разлива на подстилающей поверхности ("свободно", "в поддон" или в "обваловку");

- высота поддона или обваловки (Н) складских емкостей, м;

- метеоусловия: температура воздуха, скорость ветра на высоте 10 м, СВУВ.

В Методике приняты следующие допущения:

- толщина слоя жидкости ОХВ (h), разлившейся свободно на подстилающей поверхности, принята равной 0,05 м по всей площади разлива;

- при разливах (выливе) в поддон (обваловку) h = H = 0,2 м;

- предельное время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменными метеоусловий составляют 4 часа;

- емкости, содержащие ОХВ, при химической аварии (ХА) разрушаются полностью.

Прогнозирование масштабов зон заражения ОХВ, как ранее отмечалось, может производиться заблаговременно и непосредственно после аварии, катастрофы и опасного природного явления.

При заблаговременном прогнозировании расчеты проводятся на случаи: первый - производственной аварии (пролива-выброса ОХВ из максимальной емкости) и второй - катастрофы (разрушения всех емкостей и коммуникаций с ОХВ на объекте). Во втором случае принимается: разлив ОХВ – свободный; метеоусловия: скорость ветра 1 м/с, степень вертикальной устойчивости воздуха – инверсия.

При прогнозировании масштабов заражения после аварии берутся конкретные данные о количестве пролившихся ОХВ и реальные метеоусловия, а при катастрофе – общее содержание ОХВ в емкостях и коммуникациях, метеоусловия – реальные, разлив – свободный.

В основу метода, используемого в Методике, положено решение сложного уравнения турбулентной диффузии. Для упрощения расчетов задач, решаемых по Методике, введены коэффициенты, заменяющие члены уравнения.

Коэффициенты, используемые в Методике.

К1 – коэффициент, учитывающий долю ОХВ, переходящего в первичное облако ;

К2 – зависит от физико-химических свойств ОХВ ;

К3 – дает отношение пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого ОХВ ;

К4 – учитывает скорость ветра;

К5 – учитывает СВУВ и равен: при инверсии – 1; изотермии – 0,23; конвекции – 0,08;

К6 – зависит от времени, прошедшего после начала аварии N;

К7 – учитывает влияние температуры воздуха и вид облака;

К8 – зависит от СВУВ и принимается равным: при инверсии – 0,081, изотермии – 0,133, конвекции – 0,235.

 

Значения перечисленных коэффициентов будут определяться типом ОХВ, температурой окружающего воздуха и видом облака (первичное или вторичное).

В пособие рассматривается 12 наиболее распространенных ОХВ. Их физико-химические и токсические свойства приведены в приложении №1.

Численные значения коэффициентов К1, К2, К3 и К7 для этих ОХВ будут приведены ниже. Для коэффициентов К4, К5, К6 и К8 также будут приведены формулы и таблицы.

Прогнозирование масштабов зон заражения ОХВ ведется по их эквивалентным количествам хлору.

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

В соответствии с Методикой определяется эквивалентное количество ОХВ, перешедшего в первичное (Qэ1) и вторичное (Qэ2) облако, в тоннах.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.