Прогнозирование масштабов заражения АХОВ при химической аварии

Федеральное агентство по образованию

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ  УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО

ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ  «НИЖЕГОРОДСКИЙ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТИЕТ»

(ННГАСУ)

 

ИНСТИТУТ ЭКОНОМИКИ, УПРАВЛЕНИЯ И  ПРАВА

КАФЕДРА ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

 

 

 

 

 

 

 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ  РАБОТА 
по дисциплине «Гражданская оборона»

Специальность «Менеджмент»

 

 

 

 

Тема работы: «Прогнозирование масштабов заражения АХОВ

                  при химической аварии»

                        Вариант: 26

 

                        Выполнил студент                                           

 

                        Курс                                                                      

 

                        Группа                                                                 

 

                        Проверил                                                          

           

 

 

 

 

 

 

 

Нижний Новгород-2013

2

СОДЕРЖАНИЕ

 

Введение…………………………………………………………………………….3

Задание………………………………………………………………………………4

1.Основные термины, определения  и принятые допущения…………………….5

2. Инженерные расчеты…………………………………………………………….9

3. Определение возможных  потерь населения и выработка  рекомендаций по защите и самозащите от данного типа АХОВ………………………………………………14

4. Схема зоны возможного  химического заражения……………………………..15

Заключение………………………………………………………………………….16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Введение

В настоящее время в  экономике происходит широкое использование  химических производств, а это обострило  проблему промышленной безопасности. Постоянно увеличивается  рост производительности предприятий, что приводит к возрастанию  содержания опасных веществ в  технологических аппаратах, это  сопровождается возникновением опасных  катастрофических пожаров, взрывов, токсических  выбросов и других разрушительных явлений, следствием которых являются химические загрязнения окружающей среды.

Химические загрязнения  представляют огромную опасность для  всего живого. Утечка АХОВ происходит вследствие взрывов, разрушений и повреждений  резервуаров и технологических  трубопроводов, что приводит к загрязнению  воздушного и водного бассейнов, больших территорий и может вызвать гибель либо тяжелые заболевания людей и животных.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Задание

Исходные данные

На расстоянии 3,5 км к западу от населенного пункта произошла химическая авария со свободным выливом ( выбросом) 8 т АХОВ типа хлор. Метеоусловия: ветер – западный, 2 м/с, температура наружного воздуха 0°С, инверсия.

 

Исполнить

1. Привести основные термины, определения и принятые допущения.
2. Выполнить инженерные расчеты, обосновать и определить:
1. Размеры очага химического заражения и района аварии;
2. Продолжительность поражающего действия данного АХОВ;
3. Глубину зон заражения 1-ым, и 2-ым облаками и окончательную глубину зоны возможного химического заражения, ее форму и площадь;
4. Время подхода облака АХОВ к населенному пункту.
3. Определить возможные потери населения и выработать рекомендации по защите и самозащите от данного типа АХОВ.
4. На отдельном листе бумаги в произвольном масштабе отобразить схему зоны возможного химического заражения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

Основные термины, определения и принятые

допущения

 

АХОВ – аварийно-химические опасные вещества, при аварии с  которыми возможны массовые химические поражения людей и их гибель, а  также химическое заражение окружающей среды.

Объекты экономики, на которых  применяются, транспортируются АХОВ, называют химически опасными объектами.

 

АХОВ классифицируют:

1. По поражающему воздействию на организм человека;
2. По продолжительности химического заражения местности;

 

По поражающему  воздействию на организм человека все  АХОВ делят на 6 групп:

а) АХОВ удушающего действия ( дыхательная система человека)- хлор, фосген;

б) АХОВ общего ядовитого действия (общее отравление органов)- окись углерода, синильная кислота, соединения цинка;

в) АХОВ удушающего и общего ядовитого действия- сероводород, окиси азота, акрилонитрил;

г) АХОВ нейротропные яды, поражающие нервную систему человека-сероуглерод и др.;

д) АХОВ удушающего и нейротропного действия-аммиак;

е) АХОВ метаболические яды  (обмен веществ)- окись этилена, диоксида и др.                                                                         

 

Все  АХОВ делятся на 4 группы:

1. Стойкие быстродействующие АХОВ (температура кипения выше +140°С, заражают местность на недели/месяца);
2. Не стойкие быстродействующие АХОВ(температура кипения ниже +140°С, заражают местность на часы/минуты);
3. Стойкие замедленного действия АХОВ (при воздействии интоксикация организма развивается бурно от 10с. до 10-20 минут, что ведет к большим потерям);
4. Не стойкие замедленного действия АХОВ (при воздействии скрытый период интоксикации составляет 10-12 часов и более, затем происходит заражение);

 

 

АХОВ могут  поступать в организм человека тремя  путями:

1. Ингаляционный путь;
2. Кожно-резорбтивный;
3. Пероральный  путь;

 

 

 

 

 

 

6

 

Для характеристики токсичности  применяют два понятия: концентрация (С) и токсическая доза (Тд).

1.Концентрация-это количество АХОВ в миллиграммах, в почве, воздухе, воде, измеряющееся в виде V или массы, которая при контакте с человеком может вызвать определенные степени химического заражения.

 

Предельно допустимая концентрация (ПДК) - это такое количество АХОВ, которое при постоянном контакте с человеком не вызывает существенных изменений в организме

       

Пороговая концентрация (РК) - это такое количество АХОВ, которое вызывает начальные признаки поражения.

Поражающая концентрация(IK)-выводит из строя человека.

Летальная концентрация (LK)-летальный исход.

 

2.Токсическая доза-это количество АХОВ в миллиграммах, вызывающее определенный токсический эффект, учитывая время воздействия и пути воздействия.

     а) при ингаляции  ТД=К*t (мг*мин/л)

     б) при кожно-резорбтивном ТД=m/s (мг/)

     в) при пероральном  ТД=m(АХОВ)/М (вес человека) (мг/кг)

 

При любых  путях воздействия различают следующие токсические дозы:

1. Средне пороговая токсическая доза 50% (РТд)
2. Средне пороговая токсическая доза 50% (IТд)
3. Средне летальная токсическая доза 50% (LТд)

 

При  авариях на химически  опасных объектах экономики образуется зона химического заражения. Это  территория, в границах которой распространены АХОВ в концентрации и количествах, создающих опасность для жизни  и здоровья людей, животных, растений в течение определенного времени.

 

Зона химического  заражения (ЗХЗ) включает в себя:

1. Очаг химического заражения;
2. Район аварии;
3. Район распространения облака АХОВ;

 

Очаг химического заражения (ОХЗ) - территория в границах зоны химического заражения, на которой образовался источник химического заражения или участок аварийного разлива АХОВ (LТд).

Район аварии - территория в границах зоны, в которой облако АХОВ распространяется с наибольшей поражающей способностью (IТд).

Район распространения облака АХОВ - территория, в которой АХОВ обладает наименьшей поражающей возможностью (РТд).

 

7

 

Под прогнозированием масштабов заражения АХОВ понимают определения трех основных параметров:

1. Глубина зоны химического заражения в (км);
2. Площадь(S) зоны химического заражения в
3. Время(t) поражающего действия АХОВ в (часах);

 

Исходные  данные для прогнозирования:

1. Масса вещества в тоннах;
2. Характер разлива жидкости;
3. Тип АХОВ;
4. Место и время аварии;
5. Температура воздуха;
6. Направление и скорость ветра;
7. Степень вертикальной устойчивости атмосферы;

 

Принятые  допущения при прогнозировании:

1. Емкость, содержащая АХОВ разрушения полностью;
2. Высота слоя жидкости при свободном разливе (В)=0,05м, по всей площади разлива;
3. Внешние границы зоны химического заражения рассчитывается по пороговой токсичной зоне при ингаляции.

 

Характеристика  типа АХОВ по заданию:

 

Хлор - газ, зелено-желтого цвета, с резким удушливым запахом, в 2,5 раза тяжелее воздуха, плотность в жидкой фазе = 1,553 (т/м³), Ткип.= -34,1°С, ПДК = 0,001(мг/л),

РК = 0,005 (мг/л), IK = 0,01(мг/л), LK= 0,1(мг/л).

 

Применяется для хлорирования питьевой воды и для получения  хлорорганических соединений для отбеливания  тканей и бумаги.

Хранится и перевозится  в шаровых (цилиндрических) емкостях, в жидком состоянии под своим  собственным давлением равным до 18атм.

Признаки поражения: покраснение  глаз, неба, горла, чувство давления в груди, сухой кашель и обильное слезотечение.

 

Действия  при поражении:

1. Вынести пострадавшего, одев на него противогаз;
2. Промыть глаза пострадавшего водой, обработать водой или мыльным раствором кожу;
3. Обеспечить пострадавшему покой и отправить его в медицинское учреждение;

 

 

 

8

 

Средства защиты:

1. Все военные, гражданские противогазы;
2. Возможна кратковременная защита ватно-марлевой повязкой, смоченной в воде и в растворе пищевой соды.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

Основные  инженерные расчеты

Определение очага химического заражения:

м)

   М (в) – масса вещества в тоннах

 

Определение площади очага химического заражения:

,

 

Район аварии по форме - круг, радиус которого для низкокипящей жидкости до 50т   определяется по формуле:

(км)

Т           К8

                                                                     5          0,3

                                                                      8           Х

                                                                    10         0,4

 

 

 

 

 

 

 

 

Район распространения облака АХОВ совпадает с внешними границами  зоны химического заражения, рассчитывается по пороговой токсической дозе при  вентиляции воздуха, а для этого  необходимо определить:

 

 

10

 

1. Время поражающего действия – Тп. д:

 

 

В – высота слоя жидкости при свободном разливе (В=0,05м);

;

К2 – коэффициент, показывающий удельную скорость сопротивления (по таблице 1);

К4 – коэффициент, учитывающий скорость ветра (по таблице 2);

К7 – коэффициент, учитывающий t воздуха в районе аварии (по таблице 1).

 

 

2. Время подхода зараженного облака к объекту:

 

(ч)

Х – расстояние от центра аварии до населенного пункта;

СП – скорость переноса облака (по таблице 4).

 

3. Определить эквивалентное количество хлора в первичном облаке:

 

М э1=Мв*К1*К3*К5*К7 (т)

 К1 – коэффициент,  показывающий относительное количество  АХОВ, переходящее в газ (по  таблице 1);

К3  - коэффициент, равный 1,00;

К5 – коэффициент, учитывающий  вертикальную устойчивость атмосферы (К5=1);

К7 - коэффициент, учитывающий  t воздуха в районе аварии (по таблице 1).(К7=0,6)

Мэ1=8т*0,18*1,00*1*0,6=0,864 (т)

 

 

11

4. Определить эквивалентное количество хлора во вторичном облаке:

 

 

МВ – масса вещества в тоннах;

К1 – коэффициент, показывающий относительное количество АХОВ, переходящее в газ (по таблице 1);

К2 – коэффициент, показывающий удельную скорость сопротивления(по таблице 1);

К3  - коэффициент, равный 1,00;

К4 – коэффициент, учитывающий скорость ветра (по таблице 2);

К5 – коэффициент, учитывающий  вертикальную устойчивость атмосферы (К5=1);

К6 – коэффициент, зависящий от времени заражения:

К7 - коэффициент, учитывающий t воздуха в районе аварии (по таблице 1).

   Т       К6

1.       1