Прогнозування і оцінка обстановки при аварії на хімічно небезпечному об’єкті

НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ  УНІВЕРСИТЕТ УКРАЇНИ

«КИЇВСЬКИЙ ПОЛІТЕХНІЧНИЙ  ІНСТИТУТ»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Прогнозування і оцінка обстановки при аварії на хімічно небезпечному об’єкті

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Київ 2014

Вступ

Хімічна обстановка — це обстановка., яка складається на території адміністративного району, населеного пункту чи об'єкту народного  господарства внаслідок викиду (виливу) СДОР, або застосування ворогом хімічної зброї, яка істотно впливає на боєздатність формувань ЦО, роботу підприємств, життєдіяльність населення  і потребує вжиття заходів захисту.

Хімічна обстановка – це умови, які виникають після аварії на хімічно-небезпечному об’єкті (ХНО), внаслідок забруднення об’єкта, навколишнього середовища сильнодіючими отруйними речовинами (СДОР). На підставі оцінки хімічної обстановки може бути прийняте рішення щодо евакуації населення, зміни районів дислокації формувань цивільного захисту (ЦЗ), тривалості використання індивідуальних і колективних засобів захисту, заборони використання джерел питної води і продовольства, що забруднені СДОР.

В Україні спостерігається  тенденція до росту кількості  об'єктів, які виробляють, зберігають і використовують в промисловому виробництві СДОР. Методика оцінки хімічної обстановки опрацьована штабом ЦО України. Вона призначена для завчасного оперативного прогнозування масштабів  зараження на випадок викидів  СДОР в навколишнє середовище під  час аварій (руйнувань) на виробництві  і транспорті. Є два способи оцінки хімічної обстановки:за формулами — математичні розрахунки;за таблицями, складеними відповідно до основних видів СДОР. Методика використовується при плануванні заходів по захисту робітників, службовців і населення від СДОР і вжиття заходів захисту безпосередньо після аварії в районах, містах, областях.

Зона зараження СДОР — територія, яка заражена СДОР в небезпечних для життя людей концентраціях. Прогнозування масштабу зараження СДОР — визначення глибини і площі зараження СДОР.

Під оцінкою хімічної обстановки розуміють: визначення маштабів і характеру хімічного зараження приземних шарів атмосфери і місцевості; аналіз їх впливу на життєдіяльність населення, роботу об'єктів і дію формувань ЦО; висновки і заходи по зниженню (запобіганню) можливих втрат, найбільш цілеспрямовані дії в даній ситуації. При оцінці хімічної обстановки визначають:

• межі зони зараження СДОР,
• площу зони;
• тривалість уражаючої дії СДОР ;
• час підходу хмари зараженого повітря СДОРдо об'єкту (границі);
• можливі втрати населення в осередку хімічного ураження;
• термін перебування людей в засобах індивідуального захисту шкіри.

Метод прогнозування базується на вихідних даних, які поступають з місця аварії на ХНО і характеризують:

• місце, час аварії;
• тип СДОР, його кількість на об’єкті;
• метеорологічні умови, рельєф місцевості;
• ступінь захищеності персоналу об’єкту, населення забрудненого району.

В ході оцінки хімічної обстановки вирішуються наступні завдання:

• визначення кордонів осередку і площі зон зараження СДОР;
• визначення глибини поширення забрудненого повітря;
• визначення стійкості СДОР на місцевості;
• визначення можливих санітарних втрат серед персоналу ХНО та населення;
• визначення кількості заражених СДОР споруд, техніки, майна, продуктів харчування та джерел водопостачання;
• визначення часу підходу зараженого повітря до різних об’єктів.

 

 

Висновки з оцінки хімічної обстановки повинні включати:

• можливі санітарні втрати серед персоналу об’єкту, населення і аварійно-рятувальних формувань ЦЗ;
• обсяг робіт з надання медичної допомоги ураженим;
• можливості і умови евакуації уражених, хворих і населення з осередку хімічного забруднення;
• придатність до вживання продуктів харчування і питної води.

 

Вихідні дані згідно з варіантом № 19

Параметри	Значення	Розмірність
Найменування СДОР	аміак
Маса СДОР (G)	200	т
Вид сховища	обваловані
Висота обвалування (Н)	2,5	м
Час з початку аварії (t)	4	год
Відстань до місця аварії (R0)	0,5	км
Характеристика місцевості	відкрита
Кількість працівників	800 осіб
Метеоумови	Хмарно, день, -200С
Ступінь вертикальної стійкості  повітря	інверсія
Швидкість вітру (Vв)	2	м/с
Забезпеченість протигазами	100	%

 

Умова. На відстані R від механічного цеху знаходиться хімічно небезпечний об’єкт. Під час можливої аварії на хімічному об’єкті з виливом СДОР та вітрі в бік механічного цеху він може потрапити в зону хімічного зараження (ЗХЗ).

Спрогнозувати і оцінити  хімічну обстановку, що може скластися  в районі цеху згідно з вихідними даними.

Визначити:

1. Чи потрапить цех в ЗХЗ;
2. Які способи захисту людей доцільно вжити, якщо аварія станеться;
3. Які заходи треба вжити заздалегідь на заводі, щоб підготуватись до можливого хімічного зараження.

Оцінка хімічної обстановки,яка  може скластися на місці під час  аварії на хімічному об’єкті, включає  визначення:

• розмірів зони хімічного зараження;
• часу підходу хмари зараженого повітря до відповідної межі чи об’єкту;
• час вражаючої дії СДОР;
• меж можливих осередків хімічного ураження;
• можливих втрат людей в осередках хімічного ураження.

 

 

 

 

 

 

Розрахункова  частина

 

1. Визначення розмірів ЗХЗ.

ЗХЗ, що створюється на місцевості, може бути прогнозована у вигляді  рівнобічного трикутника (мал..1).

 

Мал.1. Прогнозування ЗХЗ

 

1.1 Глибина прогнозованої зони розповсюдження хмари зараженого повітря з уражаючими концентраціями для відкритої місцевості:

                   

Табличне значення глибини зони за табл. 1:  Г_Т = 15,1 км

Поправочний коефіцієнт на вітер за табл. 2:  К_в= 0,6

Коефіцієнт, що враховує тип сховища, за табл.3: К_СХ= 2,3

 

Середня швидкість переносу хмари забрудненого повітря W=4 м/с=14,4 км/год.

Можлива гранична глибина переносу повітряних мас Г_п за 4 години Г_п=4W=57,6 км.

.

Фактична глибина прогнозованої зони хімічного зараження Г_ПЗХЗ= Г_Р=3,94 км.

 

1.2. Ширина прогнозованої  зони хімічного зараження (Ш_ПЗХЗ) 
При інверсії: Ш_ПЗХЗ = 0,2Г_ПЗХЗ= (км).

 

1.3. Площа прогнозованої  зони хімічного зараження

= (км²).

 

 

2. Визначення часу підходу хмари зараженого повітря до заданого об’єкта (t_підх)

Час підходу хмари НХР  до заданого об’єкта залежить від  швидкості перенесення хмари  повітряним потоком W визначається формулою

= = 2,08 (хв).

 

 

 

 

 

 

3. Визначення часу вражаючої дії хімічного зараження (t_ур)

Час дії СДОР визначається терміном випаровування СДОР з поверхні її розливу (t_ур=t_вип), що залежить від характеру розливу, швидкості вітру, типу СДОР й може бути визначено: , год, де h – товщина шару розлитої СДОР, м.

Ємності обваловані – розлив «у піддон» h=H-0,2=2,5-0,2=2,3(м).

Щільність СДОР за табл. 9: d=0,681 т/м³

Коефіцієнти, що враховують тип СДОР, температуру повітря, швидкість вітру з табл. 10:

К₁=0,025

К₂=1

К₃ 1,33

47,11 (год)

 

4. Визначення можливих втрат людей осередку хімічного зараження

а) при знаходженні людей в  будівлях і простіших укриттях

б) при знаходженні людей на відкритій  місцевості:

Структура втрат:

• Легкого ступеню -
• Середньої тяжкості -
• Смертельного ураження -

 

 

Підсумкова таблиця

 

Джерело забруднення	Тип НХР кількість,  т	Глибина ПЗХЗ, км	Ширина ПЗХЗ, км	Площина ПЗХЗ, км2	Час підходу хмари НХР до об’єкта, хв.	Час вражаючої дії НХР, год	Втрати людей, структура  втрат,  осіб
Зруйнована ємність СДОР на ХНО	Аміак 200	3,94	0,788	1,552	2,08	47,11	80 Легкі – 20 Середні – 32 Смертельні - 28

 

 

 

 

Висновок

Оскільки глибина прогнозованої зони хімічного зараження , то завод опиниться в зоні хімічного зараження. Необхідно сповістити працівників про загрозу зараження аміаком. 

Оскільки час підходу  хмари забрудненого повітря до заводу , необхідно прийняти наступні міри захисту: виробництво зупинити, працівників укрити в сховище, підвищити герметичність приміщення. Протягом часу вражаючої дії СДОР на машзаводі мають бути прийняті наступні міри захисту: виробництво має бути зупинено, працівники залишатися в сховищі або у приміщенні в протигазах.

Оскільки на машзаводі забезпеченість людей протигазами  100%, очікуються втрати людей від вражаючої дії НХР в кількості , то для їх зменшення необхідно, щоб для кожного працівника протигаз був у робочому стані, відповідного розміру і з правильно зафіксованими кріпленнями. Протигази повинні знаходитись недалеко від робочих місць.

 

Пропозиції щодо захисту людей та зменшення збитків від СДОР:

• Перевірити систему оповіщення та зв’язку;
• Перевірити готовність сховищ для укриття виробничого персоналу;
• Перевірити готовність системи постачання повітря при роботі в режимі ІІ –«фільтровентиляції».

 

 

Пропозиції, щодо захисту виробничого  персоналу:

• Спланувати і за необхідності провести евакуацію працівників із зони хімічного зараження;
• Довести забезпеченість виробничого персоналу протигазами до 100%
• Завчасно провести перевірку розміру лицьової частини протигазу кожним працівником;
• Перевірити ступінь герметизації виробничих приміщень;
• Перевірити готовність системи вентиляції виробничих приміщень до миттєвої зупинки при зараженні об’єкту НХР.

 

Можливі шляхи зменшення збитків  на об’єкті при хімічному зараженні:

• Своєчасна розробка плану попередження та локалізації причин аварійного виливу НХР;
• Своєчасне використання засобів індивідуального захисту;
• Створення спеціальних органів планування і проведення евакуації виробничого персоналу;
• Створення та своєчасне використання всіх видів резервів;
• Проведення досліджень для підвищення стійкості роботи об’єкту в умовах хімічного зараження.