Завдання на підготовку до розрахунково-графічної роботи

Отримати завдання до РГР у викладача. Ознайомитися з основними теоретичними положеннями та методикою проведення розрахунків щодо прогнозування наслідків та масштабів впливу небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об'єктах і транспорті.

Провести аварійне прогнозування за даними розвідки для визначення можливих наслідків аварії і порядку дій в зоні можливого забруднення. Нанести зону зараження НХР на схему (карту). Зробити висновки і пропозиції.

Загальна обстановка

На промисловому підприємстві в технологічному процесі використовуються та зберігаються в окремих ємностях НХР. Тому існує ймовірність, у випадках порушення технологічного процесу або руйнування ємкостей у яких зберігається НХР, аварії з виливом (викидом) НХР на місцевість і в повітря. В разі чого можуть виникати зони хімічного зараження, усередині яких можуть утворюватись осередки хімічної ураження людей, тварин, сільськогосподарських та лісогосподарських рослин, зараження місцевості, ґрунтів, води, продуктів харчування та повітря. Тому може виникнути необхідність проведення довгострокового (оперативного) прогнозування або аварійного прогнозування за даними розвідки для визначення можливих наслідків аварії і порядку дій в зоні можливого забруднення

Часткова обстановка

На промисловому підприємстві в результаті аварії зруйнована ємність з НХР. По даним розвідки ємність зруйнована повністю, в результаті чого НХР потрапила у повітря та на місцевість. Тому для визначення масштабів забруднення, сил та засобів, які залучатимуся до ліквідації наслідків аварії необхідно провести аварійне прогнозування за даними розвідки для визначення можливих наслідків аварії і порядку дій в зоні можливого забруднення, та нанести зони зараження НХР на схеми.

Вихідні данні для виконання розрахунково-графічної роботи

Вихідні дані:

- найменування та загальна кількість НХР на момент аварії в ємкості, на якій виникла аварія;

- характер розливу НХР на підстильній поверхні («вільно» або «у піддон»), висота обвалування (піддону);

- реальні метеорологічні умови: температура повітря (°С), швидкість (м/с) і напрямок вітру у приземному шарі у градусах, СВСП (інверсія, конвекція, ізотермія) (табл. В.2);

- топографічні умови місцевості ( відкрита, закрита, частково закрита);

- відстань населеного пункту, його розміри та азимут,під яким розташований населений пункт від місця аварії;

- середня щільність населення для місцевості, над якою розповсюджується хмара НХР;

- місце знаходження населення, та забезпеченість засобами індивідуального і колективного захисту;

- площа зони можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ);

- площа прогнозованої зони хімічного забруднення (ПЗХЗ);

- прогнозування здійснюється на термін не більше ніж на 4 години, після чого прогноз має бути уточнений.

ЗМІСТ І ОФОРМЛЕННЯ РОБОТИ

1.Кожен студент виконує розрахунково-графічну роботу одного із варіантів вихідних даних, за вказівками викладача.

2.Робота складається з розрахункової частини (формат А4 ) і графічного додатку.

3.Титульна сторінка відповідно оформлюється відповідно додатку Б.

4. Розрахункова частина має такі розділи:

- вступ;

- оцінка хімічної обстановки, яка склалася на ХНО у результаті аварії.

5. Графічний додаток.

6. Висновки та пропозиції щодо можливих наслідків аварії, захисту населення і порядку дій в зоні можливого забруднення.

Текст висновків та заходів по захисту працівників повинен бути коротким і ясним. Необхідно обґрунтувати прийняті рішення з посиланням на літературу і матеріали, які є джерелами для прийняття рішень.

Розрахункову частину необхідно починати з розділу “ВСТУП”, в якому слід відмітити необхідність уміння вирішувати задачі із забезпечення безпеки життєдіяльності у звичайних умовах та в умовах надзвичайних ситуацій.

Далі, враховуючи вихідні дані, в роботі необхідно виконувати наступні завдання:

1.Оцінка хімічної обстановки, яка склалася на ХНО у результаті аварії.

У розділі виконуються розрахунки і пояснення до них з таких питань:

- оцінка хімічної обстановки: визначення меж можливих зон хімічного зараження, можливих втрат населення в осередку хімічного ураження, визначення часу підходу хмари зараженого повітря до певного рубежу і часу вражаючої дії НХР.

2. Графічний додаток виконується у масштабі на міліметровому папері і повинен мати:

- позначені метеорологічні умови;

- позначення напрямку “північ-південь”;

- графічне зображення обстановки, яка виникла.

3. Заходи щодо захисту працівників, визначення можливих наслідків аварії і порядку дій в зоні можливого забруднення .

У розділі розглядають рекомендовані заходи, які спрямовані на захист персоналу в обстановці, що виникла на об’єкті у надзвичайній ситуації. Необхідно зафіксувати роботу усіх служб цивільного захисту, зробити висновки і дати пропозиції щодо захисту працівників (населення), визначення можливих наслідків аварії та порядку дій в зоні можливого забруднення .

4. В кінці пояснювальної записки подають список використаної літератури.

При виконанні роботи основна увага надається самостійній роботі студентів. Студент вибирає технічні рішення, використовуючи дані методичні вказівки, а також рекомендовану довідкову літературу і нормативні матеріали.

ПРИКЛАД РОЗРАХУНКІВ

Приклад: Оцінити хімічну обстановку на в населеному пункті, що може скластися при аварійному руйнуванні ємкості НХР на ХНО.

Вихідні дані: тип і кількість вилитої НХР: хлор, Q=100 т, ємкість обвалована, висота обвалування Н=2 м; місцевість частково закрита: на відстані 2 км від ХНО розташований лісовий масив довжиною L=3 км; метеоумови: температура повітря +20°; швидкість вітру V=3 м/с; напрямок вітру - 90°); СВСП –інверсія (визначаємо з табл.В.2 в залежності від часу доби, погодних умов та швидкості вітру)

Населений пункт (розміром 1x1км) розташований за азимутом 90° (на сході від ХНО) на відстані R=5 км, кількість населення- 1000 чол., забезпеченість протига­зами - 80 %.

Рішення:

1. Визначаємо площу Spта радіусRррозливу за формулами:

Sp = = = 35.78 м²., Rp = = = 3.376 м.

де d - густина НХР, т/м³;d =1,553 т/м³(таблиця В.19);

Q – маса НХР, т;Q=100 т (исходные данные).

h – товщина шару розлитої НХР, м. (при розливі «у піддон» висота шару розлитої НХР має бути h = Н – 0,2 м, де Н - висота обвалування).

У випадку не обвалованої ємності h=0,05 м.

2. Визначаємо глибину розрахункової прогнозованої зони хімічного зараження, Гр:

Г_р = Г_т • Кв/Ксх - Г_зм = 82,2км•0,45/2,4 – 5,4км = 10.22 км,

де: Г_т - табличне значення глибини зони.(за табл.В.11-В.17 – в залежності від типу НХР, її кількості та СВСП) у будь-яких випадкахберемо за умов:місцевість відкрита,V=1 м/с, ємкості не обваловані, температура повітря +20 °С.

При необхідності потрібно застосовувати інтерполяцію табличних даних.

В даному випадку Г_т=82,2 км.

Кв - поправочний коефіцієнт на вітер V=3 м/с, (за табл. В.7).

При швидкості вітру V≤1 – Кв=1, при V>1Кв згідно з даними табл.В.7 менший за 1.

При необхідності потрібно застосовувати інтерполяцію табличних даних.

В даному випадку Кв =0,45.

К_сх - коефіцієнт зменшення глибини розповсюдження хмари НХР залежно від типу сховища НХР. При виливі "у піддон" (ємкості обваловані, Н=2 м) (за табл.В.1), Ксх =2,4.

(У випадку, коли ємність не обвалована Ксх=1)

Г_зм - зменшення глибини розповсюдження хмари на закритій частині місцевості (ліс довжиною L=3 км) маємо:

Г_зм = L•К_зм= 3•1,8 = 5,4 км.

де L- довжина закритої частини місцевості;

К_зм - коефіцієнт зменшення глибини розповсюдження хмари НХР залежно від умов місцевості (табл.В.5). К_зм=1,8.

(У випадку, коли місцевість відкрита (на шляху розповсюдження хмари зараженого повітря немає перешкод) Гзм=0).

Порівнюючи знайдене значення глибини зони Гр=10.22 км з максимальною глибиною перенесення повітряних мас за 4 год (швидкість перенесення хмари для V=3 м/с при інверсії
(табл. В.3)дорівнює 16 км ), яка розрахована за формулою:

Г = 4 • W = 4•16 = 64 км.,

При необхідності потрібно застосовувати інтерполяцію табличних даних(це також стосується випадку, коли швидкість вітру V<1).

За прогнозовану глибину зони зараження (Г_пзхз)приймаємо менше з порівняних величин

Гр<Г, 10,22 км <64 км, тобто

Г_пзхз =10,22 км.

3. Визначаємо ширину прогнозованої зони хімічного зараження при інверсії:

Ширина ПЗХЗ визначається:

- при інверсії Ш = 0,3•Г ^0,6, км;

- при ізотермії Ш = 0,3•Г ^0,75, км;

- при конвекції Ш = 0,3•Г ^0,95, км.

Так, як в даному випадку СВСП – інверсія, то

Ш_пзхз =0,3•Г_пзхз^0,6= 0,3•10.22^0,6 = 1,209 км.

4. Визначаємо ширину зони в районі розташування об'єкта:

Шо = 0,3•R^0,6 =0,3•5^0,6= 0,79 км.

Де R – відстань від ХНО до населеного пункту, км (вихідні дані).

5. Визначаємо площу зони можливого хімічного зараження:

S _змхз = 8,72•10 •Г_пзхз²•φ = 8,72•10 •104.45•45 = 40.97 км².

де φ – коефіцієнт, який умовно дорівнюється кутовому розміру зони (табл. В.6, рис.2.3), приймається в залежності від швидкості вітру.

6. Визначаємо площу прогнозованої зони хімічного зараження:

S_пзхз = К•Г_пзхз²•N^0,2 = 0,081•104.45•1.32=11.17км².

де К – коефіцієнт, який залежить від СВСП, (табл. В.4); К=0,081.

N - час, на який розраховується глибина ПЗХЗ, N=4 год.

7. Наносимо графічне зображення зон хімічного зараження НХР на схему (карту)

На графічному зображенні радіус розливу Rр умовно наносимо розміром 1/4 від ширини прогнозованої зони хімічного зараження Ш_пзхз.

Рисунок 5.1 - Графічне зображення зон хімічного зараження НХР

8. Визначаємо час підходу хмари забрудненого повітря до населеного пункту:

t_підх = R/W = 5/16 = 0,3 год • 60 = 18 хв,

де: W- швидкість перенесення хмари при V=3 м/с (табл. В.3).

R – відстань від ХНОдо населеного пункту.

9. Визначаємочас вражаючої дії НХР:

t_ур = t_вип•Кв = 53,8 • 0,6 =32,3 год,

де: tвип. - час випаровування при V=1 м/с.Визначаємо в залежності відтипу НХР, висоти обвалування ємності та температури повітря (за табл.В.18).

За будь-яких умов беремо значення tвип. при V=1 м/с.

При необхідності потрібно застосовувати інтерполяцію табличних даних.

Вданому випадку tвип.=53,8 год.

К_в- поправочний коефіцієнт на швидкість вітру V=3 м/с
(табл. В.7).

10. Розрахуємо можливі втрати людей в осередку ураження (в населеному пункті)при 80% забезпеченості людей протигазами
(табл. В.8):

При необхідності потрібно застосовувати інтерполяцію табличних даних.

а) при перебуванні людей у будівлях і простіших укриттях

В =1000• 0,14 =140 чол.;

б) при перебуванні людей на відкритій місцевості

В =1000• 0,25 = 250 чол.

Структура втрат: легкого ступеня - 250• 0,25 =60 чол.;

середньої тяжкості - 250• 0,4=100 чол.;

смертельного ураження - 250• 0,35 = 90 чол.

11. Зводимо результати оцінки хімічної обстановки у таблицю (табл.В.9).

Таблиця 5.1 - Результати оцінки хімічної обстановки

Джерело забруднення

Тип НХР, кількість т

площа розливу,Sp, м²

Rр радіус розливу, м

Глибина перенесення повітряних мас за 4 год, км

Глибина ПЗХЗ, км

Ширина ПЗХЗ, км

Площа ЗМХЗ, км²

Площа ПЗХЗ, км²

Площа осередку хімічного ураження, км2

Тривалість вражаючої дії, год

Час підходу хмари НХР, хв

Втрати людей, структура втрат, чол.

Зруйно-вана ємність НХР на ХНО

Хлор 100

35.78

3.376

10.22

1.209

40.97

11.17

32,2

250 із них: смерт-90; серед- 100; легкі - 60

12. На підставі розрахунків робимо висновки щодо оцінки хімічної обстановки та дії виробничого персоналу та населення:

- населений пункт може опинитись у зоні хімічного зараження (R< Г_пзхз);

- хмара зараженого повітря підійде до населеного пункту через 18 хв., що не дає змоги вивести людей із зони зараження;

- тривалість дії вражаючого фактора НХР велика та складає 32,2 години;

- Основні заходи щодо захисту людей:

а) негайне оповіщення населення про загрозу хімічного зараження;

б) терміново зупинити розмістити людей у сховищі, систему повітропостачання включити в режим фільтровентиляції;

в) вести хімічну розвідку на об'єкті безперервно;

г) забезпечити населення протигазами на 100 відсотків.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Закон України "Про захист населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру " 1809 – III – К., 2000.

2. Методика прогнозування наслідків впливу (викиду) небезпечних хімічних речовин

при аваріях на промислових об'єктах і транспорті. № 73/82/64/122 від 27.03.2001. – К., 2001.

3. В.О.Михайлюк, Б.Д.Халмурадов, Цивільна безпека. – К – 2008.

4. Є.П.Желібо, Н.М.Заверуха, В.В.Зацарний Безпека життєдіяльності. – Львів, 2001.

5. В.М. Шоботов. Цивільна оборона. – К, 2006.

6. В.О. Васійчук, В.Є. Гончарук, С.І. Качан, С.М. Мохняк. Основи цивільного захисту. – Львів, 2010.

Додаток А

Вихідні дані для розрахунково-графічної роботи

Вихідні дані	Варіант
Найменування НХР, яка зберігається на ХНО:
Хлор (Хл)	Хл	Хл.П	Ам	Хл	Фор	Ам	Хл.П	Хл	Фор	Хл.П
Аміак (Ам)
Хлорпікрин (Хл,П)
Формальдегід (Фор)
Кількість НХР,т:
Умови зберігання ємкості з НХР: на відкритій місцевості;				в		в		в			в
обваловані, висота Н,м.
Напрямок (азимут) на об'єкт відносно центру аварії з НХР, А (град.)
Відстань від ХНО до населеного пункту R (км.)
Розмір населеного пункту: ширина, км глибіна, км
Кількість населення, тис.осіб; Місце знаходження Забезпеченість протигазами,%
відкр	буд	буд	відкр	буд	буд	буд	відкр	буд	відкр
Варіант
Умови місцевості: Відкрита			в	в	в	в		в		в	в
Частково закритаL(км.)
Відстань від ХНО до закритої ділянки місцевості RЗакр (км.)			-		-	-		-		-	-
Метеоумови Швидкість середнього вітру Vв (м/сек)			1,2	2,5	1,5	0,5	0,5	0,9			3,5
Напрямок вітру
Температура повітря,tСº	+10		-15	+35	+15	-5	+25		+5	-10
Час доби		Ніч	День	Ніч	Ніч	Ніч	Ніч	Ніч	День	Ніч	День
погодні умови: ясно (я) напів´ясно (н´я) хмарно (хм)		я	хм	я	н´я	н´я	я	я	н´я	хм	я