Аварии, катастрофы, пожары, взрывы на промышленных объектах и их возможные последствия.

СОДЕРЖАНИЕ

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………...1

ТЕОРИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ……………………………………………………...16

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ………………………..……...40

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Практическое занятие 1. Вариант 1

Расчет интегральной бальной оценки тяжести труда на рабочих местах сборщиков аппаратуры средств связи.

Таблица 2.1.1 – Факторы рабочей среды

№ варианта, наименование рабочего места	Факторы рабочей среды	Величина рабочих показателей	Прод-ть действия фактора, мин
1, Инженер-разработчик	1 Температура воздуха на РМ в тёплый период года, *С	18-20
2 Освещённость РМ на уровне санитарных норм Размер объекта, мм; Разряд зрительной работы	–   <0.3
3 Превышение допустимого уровня звука, дБ
4 РМ стационарное, поза свободная	–	–
5 Масса перемещаемых грузов	До 5 кг	–
6 Работа в утреннюю смену	–	–
7 Продолжительность непрерывной работы в течение суток, ч		–
8 Длительность сосредоточенного наблюдения, % от продолжительности рабочей смены		–
9 Обоснованный режим труда и отдыха с применением функциональной музыки и гимнастики	–	–
10 Нервно-эмоциональная нагрузка возникает в результате простых действий по индивидуальному плану	–	–

Для определения категории тяжести работ из факторов рабочей среды, реально существующий на человека, которые представлены в практикуме[5], оценивают по бальной шкале и определяют интегральной больной оценки тяжести труда. Собираем все необходимые данные и сводим их в таблицу 2.1.2

Таблица 2.1.2 – Расчет интегральной бальной оценки тяжести труда

Фактор рабочей среды	Пока-затель	Балл фак-тора	Прод-ть дейст-вия фактора, мин	Уд. вес действия фактора в теч. раб. смены (T1 =480мин)	Оценка удельной тяжести фактора рабочей среды
1 Температура воздуха на РМ в тёплый период года, *С	18-20			0.875	0.875
2 Освещённость РМ на уровне санитарных норм Размер объекта, мм; Разряд зрительной работы	– <0.3			2.625 2.625	2.625 2.625
3 Превышение допустимого уровня звука, дБ				0.5	1.5
4 РМ стационарное, поза свободная	–		–	–
5 Масса перемещаемых грузов	До 5 кг
6 Работа в утреннюю смену	–		–	–
7 Продолжительность непрерывной работы в течение суток, ч			–	–
8 Длительность сосредоточенного наблюдения, % от продолжительности рабочей смены			–	–
9 Обоснованный режим труда и отдыха с применением функциональной музыки и гимнастики	–		–	–
10 Нервно-эмоциональная нагрузка возникает в результате простых действий по индивидуальному плану	–		–	–
ΣXфi	16,625

Интегральная бальная оценка тяжести труда определяется по следующей формуле:

,

из чего следует, что категория тяжести выполняемых работ – 3.

Практическое занятие 1. Вариант 2

Расчет интегральной бальной оценки тяжести труда на рабочих местах сборщиков аппаратуры средств связи.

Таблица 2.2.1 – Факторы рабочей среды

№ варианта, наименование рабочего места	Факторы рабочей среды	Величина рабочих показателей	Прод-ть действия фактора, мин
2, Оператор на ВЦ	1 Температура воздуха на РМ в тёплый период года, oС	21-22
2 Освещённость РМ на уровне санитарных норм Размер объекта, мм; Разряд зрительной работы	– <0.3
3 Превышение допустимого уровня звука, дБ	0.8
4 РМ стационарное, поза несвободная – до 20% времени в наклонном положении до 30о	–	–
5 Число важных объектов наблюжения		–
6 Работа в две смены	–	–
7 Продолжительность непрерывной работы в течение суток, ч		–
8 Длительность сосредоточенного наблюдения, % от длит. раб. смены		–
Продолжение таблицы 2.2.1
	9 9 Обоснованный режим труда и отдыха без применения функциональной музыки и гимнастики	–	–
	10 Нервно-эмоциональная нагрузка возникает в результате простых действий по индивидуальному плану	–	–
11 Число движений пальцев в час		–
12 Монотонность Число приёмов в операции Длительность повторяющихся операций

Для определения категории тяжести работ из факторов рабочей среды, реально существующий на человека, которые представлены в практикуме[5], оценивают по бальной шкале и определяют интегральной больной оценки тяжести труда. Собираем все необходимые данные и сводим их в таблицу 2.2.2

Таблица 2.2.2 – Расчет интегральной бальной оценки тяжести труда

Фактор рабочей среды	Пока-затель	Балл фак-тора	Прод-ть дейст-вия фактора, мин	Уд. вес действия фактора в теч. раб. смены (T1 =480мин)	Оценка удельной тяжести фактора рабочей среды
1 Температура воздуха на РМ в тёплый период года, oС	21-22			0.9	1.75
Продолжение таблицы 2.2.2
2 Освещённость РМ на уровне санитарных норм Размер объекта, мм; Разряд зрительной работы	– <0.3			0.9 0.9	2.7 2.7
3 Превышение допустимого уровня звука, дБ	0.8			0.75	0.75
4 РМ стационарное, поза несвободная – до 20% времени в наклонном положении до 30о	–		–	–
5 Число важных объектов наблюжения			–	–
6 Работа в две смены	–		–	–
7 Продолжительность непрерывной работы в течение суток, ч			–	–

8 Длительность сосредоточенного наблюдения, % от продолжительности рабочей смены			–	–
9 9 Обоснованный режим труда и отдыха без применения функциональной музыки и гимнастики	–		–	–
10 Нервно-эмоциональная нагрузка возникает в результате простых действий по индивидуальному плану	–		–	–
11 Число движений пальцев в час			–	–
12 Монотонность Число приёмов в операции Длительность повторяющихся операций
ΣXфi	29.9

Интегральная бальная оценка тяжести труда определяется по следующей формуле:

,

из чего следует, что категория тяжести выполняемых работ – 3.

Практическое занятие 2. Вариант 2

Оценить методом прогноза последствия выброса токсических вецест АХОВ в результате аварии на химически опасном производственном объекте при следующих условиях:

1) АХОВ – оксид этилена;

2) Масса выброшенного АХОВ Q = 0.27т;

3) Температура воздуха t_в = -24ºC;

4) Скорость ветра υ = 3.2м/c;

5) Время суток – ночь;

6) Характер облачности – переменная облачность;

7) Время, прошедшее после аварии, τ = 90 мин.

Решение задачи:

1 В соответствии с заданными типом АХОВ – оксид этилена и значениями температуры воздуха t_в = -24ºC и скорости ветра υ = 3.2м/c определим значение удельной плотности АХОВ ρ (т/м³), коэффициентов учета физико-химических свойств АХОВ k₂, температуры воздуха k₇ и учета скорости ветра k₄.

ρ = 0.862 т/м³; k₁ = 0.05; k₂ = 0.041; k₃ = 0.27.

k₇ = = 0.15

k₄ = 1.736

2 Рассчитаем продолжительность поражающего действия АХОВ τ_зар (ч):

τ_зар = ≈ 4.037

Продолжительность поражающего действия оксида этиленатолщиной разлившегося слоя 5 см составляет 4.037 часа (примерно 242 мин).

3 С учетом времени суток, характера облачности и значения скорости ветра степень вертикальной устойчивости атмосферы – инверсия.

4 В зависимости от полученной в п. 3 степени вертикальной устойчивости атмосферы значение коэффициента ее учета k₅ = 1.

5 По заданному значению времени, прошедшего после аварии τ = 90 мин, и рассчитанной в п. 2 продолжительности поражающего действия АХОВ τ_зар = 4.037 ч, значение коэффициента k₆ = 3.031, т.к. τ_зар > 4 ч.

6 С учетом заданного значения массы разлившегося (выброшенного) АХОВ Q = 0.27 т рассчитаем эквивалентные количества АХОВ по первичному Q_Э1 (т) и вторичному Q_Э2 (т) облакам по формулам:

Q_Э1 = 0.05 · 0.27 · 1 · 0.15 · 0.27 = 0.00055;

Q_Э2 = (1–0.05)·0.041·0.27·1.736·1·3.031·0.15·(0.27/(0.05·0.862) = 0.052.

Эквивалентные количества АХОВ по первичному облаку Q_Э1 = 0.00055т и вторичному Q_Э2 = 0.052 т.

7 С использованием значений Q_Э1 , Q_Э2 и заданного значения скорости ветра υ = 3.2м/c глубина зоны возможного заражения первичным облаком Г₁ = 0.22 км, и вторичным облаком Г₂ = 15.18 км.

8 По полученным значениям глубин зон возможного заражения рассчитаем значение полной глубины зоны заражения Г_зар (км) по формуле:

Г_зар = Г₂ + 0.5 · Г₁, т.к. Г₁<Г₂;

Г_зар = 15.18 + 0.5 · 0.22 = 15.29 км.

Значение полной глубины зоны заражения составляет 15.29 км.

9 С использованием определенной в п. 3 степени вертикальной устойчивости атмосферы (инверсия) и заданного значения скорости ветра υ=3.2м/c определяем, что скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха – 15 км/ч.

10 Рассчитаем предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс Г_пред (км):

Г_пред = 3.2м/с · 5400с = 17280м = 17.28км.

Предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс составляет 17.28 км.

11 Истинная глубина зоны заражения Г=min{Г_зар, Г_пред}=Г_зар = 15.29км

12 По заданному значению скорости ветра υ=3.2м/c угловые размеры зоны возможного заражения φ = 45º.

13 По полученным выше значениям истинной глубины зоны заражения Г = 15.29 км и угловым размерам зоны возможного заражения φ = 45º площадь зоны возможного заражения S_B (км²) рассчитаем по формуле:

S_B = 8.72 · 10^-3 · (15.29)² · 45 = 91.737.

Площадь зоны возможного заражения равна 91.737 км².

14 В зависимости от полученной в п. 3 степени вертикальной устойчивости атмосферы (инверсия) значение коэффициента учета ее влияния на ширину зоны заражения k₈ = 0.081.

15 С использованием вычисленного значения истинной глубины зоны заражения Г = 15.29 км и времени, прошедшего после аварии τ = 90 мин (1.5ч), площадь зоны заражения АХОВ S_зар (км²) можно рассчитать по формуле:

S_зар = 0.081 · (15.29)² · (1.5)^0.2 = 20.536.

Площадь зоны заражения оксидом этилена составляет 20.536 км².

16 В соответствии с заданным значением скорости ветра υ=3.2м/c зона заражения представляет собой сектор радиусом 15.29 км и углом при вершине 45º.

17 По вычисленному значению истинной глубины зоны заражения Г = 15.29 км определим границы зон различной степени поражения людей (таблица 2.3.1).

Таблица 2.3.1 – Границы зон различной степени поражения людей АХОВ

Степень поражения	Границы зоны (км)
ближняя	дальняя
Смертельная		4.587
Тяжелая, средняя	4.587	7.645
Легкая	7.645	10.703
Пороговая	10.703	15.29

Практическое занятие 2. Вариант 4

Оценить методом прогноза последствия выброса токсических веществ АХОВ в результате аварии на химически опасном производственном объекте при следующих условиях:

1) АХОВ – сероводород;

2) Масса выброшенного АХОВ Q = 1,71т;

3) Температура воздуха t_в = +6ºC;

4) Скорость ветра υ = 1.8м/c;

5) Время суток – вечер;

6) Характер облачности – ясно;

7) Время, прошедшее после аварии, τ = 125 мин.

Решение задачи:

1 В соответствии с заданными типом АХОВ – сероводорода и значениями температуры воздуха t_в = +6ºC и скорости ветра υ = 1.8м/c определим значение удельной плотности АХОВ ρ (т/м³), коэффициентов учета физико-химических свойств АХОВ k₂, температуры воздуха k₇ и учета скорости ветра k₄.

ρ = 0.0015 т/м³; k₁ = 0.27; k₂ = 0.042; k₃ = 0.036.

k₇ = = 0.9

k₄ = 1.264

2 Рассчитаем продолжительность поражающего действия АХОВ τ_зар (ч):

τ_зар = ≈ 0.0016

Продолжительность поражающего действия оксида этиленатолщиной разлившегося слоя 5 см составляет 0.0016 часа (примерно 6 сек).

3 С учетом времени суток, характера облачности и значения скорости ветра степень вертикальной устойчивости атмосферы – изотермия.

4 В зависимости от полученной в п. 3 степени вертикальной устойчивости атмосферы значение коэффициента ее учета k₅ = 0.23.

5 По заданному значению времени, прошедшего после аварии τ = 125 мин, и рассчитанной в п. 2 продолжительности поражающего действия АХОВ τ_зар = 0.0016 ч, значение коэффициента k₆ = τ ^0.8 = 0.0016^0.8 = 0.0058.

6 С учетом заданного значения массы разлившегося (выброшенного) АХОВ Q = 1.71 т рассчитаем эквивалентные количества АХОВ по первичному Q_Э1 (т) и вторичному Q_Э2 (т) облакам по формулам:

Q_Э1 = 0.27 · 0.036· 0.23 · 0.9 · 1.71 = 0.004;

Q_Э2 = (1–0.27)·0.042·0.036·1.264·0.23·0.0058·0.9·(1.71/(0.05·0.0015) = 0.038.

Эквивалентные количества АХОВ по первичному облаку Q_Э1 = 0.004 т и вторичному Q_Э2 = 0.038 т.

7 С использованием значений Q_Э1 , Q_Э2 и заданного значения скорости ветра υ = 1.8м/c глубина зоны возможного заражения первичным облаком Г₁ = 0.59 км, и вторичным облаком Г₂ = 38.13 км.

8 По полученным значениям глубин зон возможного заражения рассчитаем значение полной глубины зоны заражения Г_зар (км) по формуле:

Г_зар = Г₂ + 0.5 · Г₁, т.к. Г₁<Г₂;

Г_зар = 38.13 + 0.5 · 0.59 = 38.43 км.

Значение полной глубины зоны заражения составляет 38.48 км.

9 С использованием определенной в п. 3 степени вертикальной устойчивости атмосферы (изотермия) и заданного значения скорости ветра υ=1.8м/c определяем, что скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха – 12 км/ч.

10 Рассчитаем предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс Г_пред (км):

Г_пред = 1.8м/с · 7500с = 13500м = 13.5 км.

Предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс составляет 13.5 км.

11 Истинная глубина зоны заражения Г=min{Г_зар, Г_пред}= Г_пред = 13.5 км.

12 По заданному значению скорости ветра υ=1.8м/c угловые размеры зоны возможного заражения φ = 90º.

13 По полученным выше значениям истинной глубины зоны заражения Г = 13.5 км и угловым размерам зоны возможного заражения φ = 90º площадь зоны возможного заражения S_B (км²) рассчитаем по формуле:

S_B = 8.72 · 10^-3 · (13.5)² · 90 = 143.

Площадь зоны возможного заражения равна 143 км².

14 В зависимости от полученной в п. 3 степени вертикальной устойчивости атмосферы (изотермия) значение коэффициента учета ее влияния на ширину зоны заражения k₈ = 0.133.

15 С использованием вычисленного значения истинной глубины зоны заражения Г = 13.5 км и времени, прошедшего после аварии τ = 125 мин (2.01 ч), площадь зоны заражения АХОВ S_зар (км²) можно рассчитать по формуле:

S_зар = 0.133 · (13.5)² · (2.01)^0.2 = 27,871.

Площадь зоны заражения сероводородом составляет 27.871 км².

16 В соответствии с заданным значением скорости ветра υ=1.8м/c зона заражения представляет собой сектор радиусом 13.5 км и углом при вершине 90º.

17 По вычисленному значению истинной глубины зоны заражения Г = 13.5 км определим границы зон различной степени поражения людей (таблица 2.4.1).

Таблица 2.4.1 – Границы зон различной степени поражения людей АХОВ

Степень поражения	Границы зоны (км)
Ближняя	дальняя
Смертельная		4.05
Тяжелая, средняя	4.05	6.75
Легкая	6.75	9.45
Пороговая	9.45	13.5

ТЕОРИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Аварии, катастрофы, пожары, взрывы на промышленных объектах и их возможные последствия.

Расчет интегральной бальной оценки тяжести труда на рабочих местах сборщиков аппаратуры средств связи.

Авария - это повреждение машины, станка, оборудования, здания, сооружения сопровождающееся нарушением производственного процесса и связанное с опасностью для человеческих жизней. Они могут произойти на коммунально-энергетических сетях, транспорте, промышленных предприятиях.

Катастрофа - это крупная авария с большими человеческими жертвами, т.е. событие с весьма трагическими последствиями. Различие между аварией и катастрофой заключается в тяжести последствий и наличии человеческих жертв.

В результате аварии на производстве возможны взрывы и пожары, а их последствия - это разрушение и повреждение зданий, сооружений, техники и оборудования, затопление территории, выход из строя линии связи, энергетических и коммунальных сетей.

Наиболее часты они на предприятиях, производящих, использующих или хранящих сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ).

При взрывах ударная волна не только приводит к разрушениям, но и к человеческим жертвам. Степень и характер разрушений во многом зависят кроме мощности взрыва от технического состояния сооружений, характера застройки и рельефа местности.

Чаще всего взрывы происходят там, где в больших количествах применяются углеводородные газы (метан, этан, пропан). Взрываются котлы в котельных, газовая аппаратура, продукция и полуфабрикаты химических заводов, пары бензина и других компонентов, мука на мельницах, пыль на элеваторах, сахарная пудра на сахарных заводах, древесная пыль на деревообрабатывающих предприятиях.

Взрывы возможны в жилых помещениях, когда люди забывают выключить газ, или на газопроводах при плохом контроле за их состоянием и несоблюдении требований техники безопасности в ходе их эксплуатации, как это имело место в Башкортостане в 1989 г., где взорвалась смесь из пропана, метана и бензина. Пламя мгновенно охватило огромную территорию. В огненном котле оказались два пассажирских встречных поезда. Пострадало большое количество людей, многие получили травмы и увечья. К тяжелым последствиям приводят взрывы рудничного газа в шахтах, вызывающие пожары, обвалы, затопления подземными водами.

Большой материальный ущерб, а в ряде случаев и человеческие жертвы приносят внезапные обрушения зданий, мостов, других инженерных сооружений. Причины - ошибки при изыскании и проектировании, низкое качество строительных работ. В 1993 г. в руины превратился один из цехов Братского алюминиевого завода. Под обломками здания оказались 14 рабочих ночной смены.

Пожары происходят всюду: на промышленных предприятиях, объектах сельского хозяйства, в учебных заведениях, детских дошкольных учреждениях, в жилых домах и др. Они возникают при перевозках горючего всеми видами транспорта. Самовозгораются такие химикаты, как скипидар, камфора, нафталин. В процессе горения поролона выделяется ядовитый дым, который приводит к опасным отравлениям.

В процессе производства при определенных условиях становятся опасными и возгораются древесная, угольная, торфяная, алюминиевая, мучная, зерновая пыль, а также пыль хлопка, льна, пеньки.

Каждые 4-5 мин. в России вспыхивает пожар. Ежегодно в дым и пепел превращаются ценности на миллиарды рублей.Каждый час в огне погибает 1 человек и около 20 получают ожоги и травмы.

14 марта 1993 г. произошел крупнейший за последние 20 лет пожар в России. Дотла сгорел на КамАЗе завод по производству двигателей. Общая площадь пожара составила 200 тыс. м2.

При катастрофе и крупной аварии очень важно своевременно оповестить и организовать защиту рабочих и служащих, всего вблизи проживающего населения, которому угрожает опасность. Прежде всего необходимо организовать спасательные работы, оказать пострадавшим первую медицинскую помощь и доставить их в лечебные учреждения.

После разведки пораженных участков объекта организуется локализация и тушение пожаров, принимаются меры к предотвращению дальнейших разрушений. Отдельные конструкции, которые угрожают падением, обрушают или, наоборот, укрепляют, проводят неотложные работы на коммунально-энергетических сетях. При этом огромное значение имеет соблюдение требований безопасности. Например, запрещается без надобности ходить по завалам, входить в разрушенные здания, проводить работы вблизи сооружений, грозящих обрушением. Нельзя прикасаться к оголенным проводам и различным электрическим устройствам.

В результате аварии или катастрофы на объектах нефтяной, химической и газовой промышленности может произойти загазованность атмосферы, розлив нефтепродуктов, агрессивных жидкостей.

Наиболее опасны аварии на предприятиях, производящих, использующих или хранящих сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ), взрыво- и огнеопасные вещества и материалы. К ним относятся:

- предприятия химической и других родственных отраслей промышленности;

- предприятия, имеющие холодильные установки, в которых в качестве хладагента используется аммиак;

- водопроводные и очистные сооружения, на которых применяют хлор;

- железнодорожные станции и тупики, где есть пути отстоя подвижного состава с СДЯВ;

- склады и базы с запасами ядохимикатов.

При аварии с выбросом СДЯВ, вылившийся СДЯВ обильно орошают водой. В загазованных производственных помещениях немедленно включается аварийная вентиляция. Для уменьшения глубины распространения зараженного воздуха можно применять вертикальные водяные завесы. Такие завесы рассеивают облако паров СДЯВ, а также частично нейтрализуют СДЯВ.

Очень опасными последствиями крупных аварий являются пожары и взрывы. Чаще всего взрываются находящиеся под высоким давлением котлы, баллоны, трубопроводы, угольная пыль и газ в шахтах, древесная пыль и пары лакокрасочных веществ на мебельных и деревообрабатывающих предприятиях. Последствия многих производственных аварий опасны не только для рабочих и служащих пострадавшего объекта, но и для близлежащих предприятий и жилых районов. Это надо учитывать при организации работ.

Наиболее характерными видами травм при авариях и катастрофах бывают ранения, ушибы, переломы костей, разрывы и раздавливание тканей, поражение электрическим током, ожоги, отравления.