Прогнозування впливу викиду аніліну на ОГД з наслідком аварії на сусідньому потенційно небезпечному виробництві

 Міністерство освіти і науки, молоді та спорту України

Херсонський національний технічний університет

Кафедра енергетики та електротехніки

Цикл цивільний захист

 

 

 

 

 

 

Розрахунково – графічна робота

Прогнозування впливу викиду аніліну на ОГД з наслідком аварії на сусідньому потенційно небезпечному виробництві

Варіант 5

 

 

 

 

 

 

Виконав

ст. гр. 5ПР                    Бiлоус I. П.

 

 

 

Перевірив

доцент                    Глухов Г. М.

 

 

 

 

Херсон – 2012

Завдання на виконання розрахунково – графічної  роботи

 

На основі отриманих даних виконати прогнозування впливу аніліну у повітрі на ОГД, внаслідок аварії на сусідньому потенційно небезпечному виробництві.

 

Варіант	5
СДОР	Хлорпікрин
Кількість, т	4,5
Швидкість вітру, м/с	3
Прогноз погоди, t oC	0
Відстань до ХНО, км	0,5
Напрямок вітру, градуси	360
Азимут на ОГД	180
Умови зберігання СДОР	Ємність не обвалована
Топографічні умови  та характер забудови	Місцевість закрита

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

 

В роботі виконані розрахунки глибини та ширини зараження хлорпікрину. Глибина розповсюдження зараженої хлорпікрину в небезпечних концентраціях хмари досягає 216 м, а ширина 16,9 м.

ОГД не підпадає під зараження  небезпечними концентраціями хлорпікрину.

Надана схема по прогнозу обстановки на ОГД.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хлорпікрин

Хлорпікрин (трихлорнітрометан) CСl3NO2 — рідина з різким дратівним запахом; технічний продукт може мати різні відтінки запаху залежно від чистоти й способу одержання. Використовується як компонент фумігантних сумішей у сільському господарстві.

 

Методи синтезу

Хлорпікрин уперше одержав Стенхауз ще в 1848 році при взаємодії 2,4,6-тринітрофенолу (пікринової кислоти) із хлорним вапном. Пізніше цей стародавній процес був використаний у промислових процесах, за допомогою яких у першу світову війну хлорпікрин одержували для військових цілей. Дія гіпохлоритів кальцію (тобто дешевого хлорного вапна) приводить до розщеплення циклу 2,4,6 - тринітрофенолу й одночасно до хлорування продуктів розщеплення.

Замість важко розчинної  пікринової кислоти застосовували  легкорозчинний пікрат кальцію, який одержували змішанням пікринової кислоти з окисом кальцію, і до суміші додавали хлорне вапно. Теплоти цієї реакції достатньо для випаровування хлорпікрину, що утворюється, пари якого потім конденсують. Потім хлорпікрин легко переганяється з водяною парою для очищення.

У реакції можна використовувати не тільки хлорне вапно, але інші гіпохлорити - у тому числі, що утворюються при пропусканні хлору через лужний розчин пікринової кислоти або інших нітрофенолів.

У теперішньому основним промисловим способом синтезу хлорпікрину є хлорування нітрометану в лужному середовищі:

CH3NO2 + 3NaOCl   Cl3CNO2 + 3NaOH

Хлорпікрин може також  бути синтезований нітруванням хлороформу ацетилнітратом:

CHCl3 + CH3COONO2   Cl3CNO2 + CH3COOH

 

 

Фізико-хімічні властивості

Хлорпікрин - безбарвна, масляниста рідина, що сильно переломлює світло, з різким специфічним запахом. На світлі він стає зеленувато-жовтуватим, що можна пояснити частковим його розкладанням з утворенням хлору й окислів азоту. Т.кип. 112 - 113°C (760 мм рт.ст.) і 49°C (40 мм рт. ст.), т. пл. - 62,2 (64) °С.

Залежність тиску пари, максимальної концентрації від тиску.

Температура, °C	Тиск пари, мм рт. ст.	Максимальна концентрація, мг/л
0	5,91	57
10	10,87	104
20	16,91	184
30	30,50	295

Широкий температурний інтервал, у якому хлорпікрин існує в рідкому стані, і його висока летючість навіть при низьких температурах дозволяє застосовувати його в будь-який час року. У зимові місяці досягається концентрація, менша абсолютно токсичної, але достатня для подавлення супротивника.

Стійкість на місцевості, позбавленій рослинності, становить при звичайній температурі близько 6 год. У цей період вихід на заражену місцевість або її подолання без протигаза неможливі. Розчинність у воді при 25°C, становить 0,16%. Хлорпікрин добре розчинний в органічних розчинниках.

З неорганічних розчинників  він добре розчиняється в чотирьоххлористому кремнії й олові. Слід зазначити, що хороша змішуваність із ОР, наприклад з іпритом, азотистим іпритом, дифосгеном, фосгеном, фосфорорганічними ОР, робить хлорпікрин важливим компонентом для тактичних сумішей, особливо у випадку порівняно низькоплавких ОР, у результаті чого стає можливим їхнє застосування в зимовий час.

Водою хлорпікрин не гідролізується. Хлорпікрин легко дегазується спиртовим розчином сульфіду натрію, або розчинами гідразина.

Хлорпікрин при високому тиску й нагріванні перетворюється у фосген.

 

Токсичні властивості

Хлорпікрин дратує шкіру  й слизуваті оболонки. Він викликає сльозотечу, змикання вік, бронхіт і набряк легенів. Рідкий хлорпікрин викликає важкі поразки шкіри.

У більшості людей концентрація 0,002мг/л за 3-30сек викликає сльозотечу й змикання століття, концентрація 0,05мг/л - непереносна. Більш високі концентрації ведуть до болів в області шлунка, блювоті й втраті свідомості. Концентрація близько 0,2мг/л за кілька секунд або хвилин приводить до повної втрати боєздатності.

Поразка органів дихання з'являється при концентрації вище 0,1мг/л. У якості смертельної концентрації вказують 2мг/л при експозиції 10хв. При такій концентрації смерть наступає протягом декількох хвилин.

Хлорпікрин як бойова отруйна речовина

Пари хлорпікрину мають сильний сльозоточивий, а у високих концентраціях - задушливий й загальноотрутний єфект. У цьому зв'язку хлорпікрин обмежено застосовувався вперше світовій війні як бойова отруйна речовина (уперше, за деяким даними, російською армією наприкінці 1915 року), а також у якості розчинника для бойового застосування інших БОР (уперше - у середині 1916 року німецькою армією в суміші з дифосгеном).

Через невисоку для сучасних ОР токсичность й сильну дратівну дію хлорпікрин не розглядається як бойове ОР. З іншими ОР хлорпікрин також с не використовується, оскільки його дратівна дія практично відразу дала б можливість виявити застосування ОР.

Завдяки дратівній дії  й простоті використання хлорпікрин використовується в якості навчального (імітація газової атаки) і перевірочного (тестування засобів хімзахисту) ОР. Однак через те, що при нагріванні хлорпікрин розкладається з утворенням фосгену, застосування його в якості навчального ОР вимагає дотримання запобіжний заходів. У зв'язку із цим у цей час хлорпікрин як навчальне ОР поступово заміняється іншими ОР дратівного дії.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Визначення  стану вертикальної стійкості  атмосферного повітря

 

Для цього по довіднику  Г. П. Деміденко рис. 10.5 для швидкості вітру      3 м/с та при температурі 0, знаходимо, що стан вертикальної стійкості атмосферного повітря є ізотермія.

Ізотермія - фізичний процес, під час якого температура не змінюється.

Ізотермічний процес відбувається достатньо повільно для  того, щоб температура підтримувалася сталою завдяки теплообміну із середовищем. При ізотермічному стисненні  тіло віддає тепло в середовище, при ізотермічному розширенні — вбирає тепло із середовища.

Висновок: стан атмосфери – ізотермія.

 

 

 

Визначення  глибини розповсюдження зараженої  хмари з небезпечними концентраціями хлорпікрину

 

1. Знаходження розмірів та площаді зони хімічного зараження

Виходячи з результату наявності 4,5 т хлорпікрину, визначаємо до якого ступеня хімічної небезпеки відноситься об’єкт.

4,5 т хлорпікрину приводимо до еквівалентності хлору:

4,5/3= 1,5 т хлору

Наявність від 0,9 до 30 т  хлору відповідає 3 ступеню хімічної небезпеки. По таблиці 10.3 с 108 для 1,5 т хлорпікрину, при швидкості вітру 3 м/с, складає Г=1,179/3 = 0.393 км, а з урахуванням швидкості вітру 3 м/с, вводимо поправочний коефіцієнт 0,55.

Тоді:   Г₂=Г∙0,55=393∙0,55=216,15 м

За даними Гідрометцентру напрям вітру 360°, а азимут на об’єкт складає 180°, то в додатку 1 відповідно до масштабу викреслюємо розташування об’єкта з потенційною небезпекою де стався викид і вісь руху хмари з зараженим повітрям.

Для визначення, чи буде ОГД потрапляти під хмару з  небезпечною концентрацією хлорпікрину, потрібно визначити ширину розповсюдження зараженого повітря.

Для цього користуємося формулами методики прогнозування.

В умовах міської забудови, сільського будівництва або лісів, глибина розповсюдження хмари забрудненого повітря для кожного 1 км ширина зменшується на відповідний коефіцієнт.

При ізотермія:                   Ш=0,3∙0,216^,75=16,9 м

Наш ОГД знаходиться  на відстані 500 м, і як видно з малюнка додатка не потрапляє під дію хмари з небезпечною концентрацією хлорпікрину.

r = √G/(ρ*h*π) = √4500/(1021,7*0.05*3.14) = 5,3 м = 0,0053 км

Глибина зараження аніліном складає 216 м, ширина 16,9 м.

 

 

Література 

 

1. Гончарук В.Є., Качан СІ., Орел С.М., Пуцило В.І., «Оцінка обстановки у надзвичайних ситуаціях». Навчальний посібник, Видавництво НУ «Львівська політехніка». Львів, 2004р.,-136с.

2. Євдін О.М., Могильниченко В.В. та ін. Захист населення і територій від надзвичайних ситуацій. Т.1. "Техногенна та природна небезпека". Т.З."Інженерно-технічні заходи цивільного захисту (цивільної оборони) та містобудування".Посібник.- К.: КІМ, 2007,2008.- 636 с.,- 152 с.

3. Михайлюк В.О., Халмурадов Б.Д. Цивільна безпека: Навч. посібник- К: Центр учбової літератури, 2008 - 158 с.

4. Осипенко С.І, Іванов А.В. "Організація функціонального навчання у сфері цивільного захисту". Навчальний посібник. -К., 2008. -286с.

5. Стеблюк М.І. Цивільна оборона та цивільний захист: Підручник - К: Знання-Прес, 2007.- 487 с.

       6. Г.П.Демеденко и др. Зашита обьектов народного хозяйства от оружия массового пораження: справочник. К., вища школа. Главное изд-во, 1989. -287с.

7. Методическое пособие по расчетам в аналитической части Плана локализации и ликвидации аварийных ситуаций и аварий и Декларации безопасности объектов повышенной опасности, Запорожский экспертно-технический центр госнадзорохрантруда

 

 

 

 

 

 

 

 

ДОДАТОК 1

Схема розташування сусіднього потенційно небезпечного об'єкту де виникла аварія з викидом у атмосферу хлорпікрину ОГД