Оценка обстановки при авариях на химически опасных объектах с выбросом АХОВ в окружающую среду

 

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ 

РОССИЙСКОЙ  ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«САРАТОВСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ  ЮРИДИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»

 

Цикл гражданской  обороны и защиты в чрезвычайных ситуациях

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ  РАБОТА

 

по  дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

 

 

 

 

 

                                                                                          Работу выполнил:

                                                                                           студент 2 курса

                                                                                         241 учебной группы

              Института прокуратуры РФ

                                                                                      

                                                                                                       Суконкин А.А.

Саратов – 2013

 

 

 

ТЕМА: «Оценка обстановки при авариях  на химически

              опасных объектах с выбросом АХОВ в окружающую среду»

 

1. Вопросы, подлежащие  разработке

1.1.    Определение эквивалентного  количества вещества по первичному  облаку

1.2.    Определение эквивалентного  количества вещества по вторичному  облаку

3. Расчет глубин зоны заражения
4. Определение площади зоны химического заражения и нанесение ее на схему
5. Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту
6. Определение продолжительности поражающего действия АХОВ
7. Определение возможных потерь людей в очаге химического поражения
8. Выводы из оценки обстановки

ВАРИАНТ №43

2. Исходные данные

1. Наименование АХОВ водород цианистый, количество 20 т
2. Условия хранения емкость не обвалована
3. Метеоусловия: скорость приземного ветра 3 м/с, направление ветра 270 ^о, температура почвы 0 ^оС, температура воздуха 0 ^оС, другие характеристики погоды день, пасмурно
4. Время от начала аварии 1 ч
5. Расстояние от объекта до места аварии 1 км
6. Количество людей на объекте 210 человек
7. Обеспеченность средствами защиты 90 %

 

 

 

3. Подготовка информации  для прогнозирования химической  обстановки

      АХОВ – водород цианистый                             К ₁ = 0

      Q _о = 20 т                                                             К ₂ = 0,026

      h = 0,05 м                                                           К ₃ = 3

       V в = 3 м/с                                                           К ₄ = 1,67

        a =  270^о                                                                          К ₅ = 0,23

        t п = 0 ^о С                                                                        К ₆ = 1 

        t в = 0 ^о С                                                         К _7.1 = 0

        СВУВ - изотермия                                            К _7.2 = 0,4

        N = 1ч                                                              d = 0,687 т/м³

        Х = 1км                                                            φ = 45 ^о

        n = 210 чел.                                                      U  = 16 км/ч

        Средств защиты - 90 %                                   К в = 0,133       

4. Решение задачи

4.1.Определение эквивалентного  количества вещества по первичному  облаку (Q _{э 1})

Расчет  проводится по формуле

Q _{э 1} = К₁ х К₃ х К₅ х К_7.1 х Q_о, т

где  К₁ – коэффициент, зависящий от условия хранения (табл. 1)

        К₃ – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора и пороговой токсодозы данного АХОВ (табл. 1)

        К₅ – коэффициент, учитывающий СВУВ (для условий инверсии

К₅ = 1, для изотермии К₅ = 0,23, для конвекции К₅ = 0,08) табл. 8

        К_7.1 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (табл. 1)

        Q_о – количество выброшенного (разлившегося) АХОВ, т

Подставив значение коэффициентов в формулу, получим

Q _{э 1} = 0*3*0,23*0*20                                        =      0 т

 

 

4.2. Определение  эквивалентного количества вещества  по вторичному облаку

 Расчет  проводится по формуле

Q _{э 2} = (1 – К₁) х К₂ х К₃ х К₄ х К₅ х К₆ х К_7.2 х (Q_о / h x d), т

где К₂ – коэффициент, характеризующий физикохимические свойства АХОВ (табл. 1)

       К₄ – коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл. 3)

       К₆ – коэффициент, зависящий от времени (N), прошедшего после начала аварии, и от времени продолжительности испарения АХОВ (Т)

      К_7.2 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (табл. 1)

       h – толщина слоя разлившегося АХОВ, м. При свободном разливе h = 0,05 м, при проливе в поддон или обваловку h= Н – 0,2

       d – плотность АХОВ, т/м³ (табл. 1)

Значение  К₆ определяется после расчета продолжительности испарения АХОВ (Т)

              Т = (h x d) / (К₂ х К₄ х К_7.2), = (0,05*0,687) / (0,026*1,67*0,4) = 1,97ч      К₆ = N ^0,8 при N < T₂; К₆ = Т ^0,8 при N ³ Т₃; К₆ = 1 при Т < 1

              К₆ = 1

  Подставив  значения коэффициентов в формулу,  получим

               Q_э2=(1-0)*0,026*3*1,67*0,23*1*0,4*()                                               = 6,98 т

 

4.3. Расчет  глубин зон заражения

       Глубина зон заражения первичным  (Г₁) и вторичным (Г₂) облаком АХОВ зависит от эквивалентного количества вещества Q _{э 1} и Q _{э 2} и скорости приземного ветра V_в (м/с).

     

 

 

4.3.1. Определение  глубины зоны заражения первичным  облаком (Г₁)

                  Расчет проводится по формуле

                  Г₁ = Г_{min 1} + ((Г_{мах 1} – Г_{min 1}) / (Q_{max 1} – Q_{min 1})) х (Q _{э 1} – Q_{min 1}), км

                  Значения Г_{min 1}, Г_{мах 1}, Q_{min 1} и Q_{max 1} определяются по табл. 2

                  Подставив найденные значения  в формулу, получим

                  Г₁ =0                   Т.к.Q_э1=0          = 0 км

        4.3.2. Определение глубины зон заражения  вторичным облаком (Г₂)

                  Расчет проводится по формуле

                  Г₂ = Г_{min 2} + ((Г_{мах 2} – Г_{min 2}) / (Q_{max 2} – Q_{min 2})) х (Q _{э 2} – Q_{min 2}), км

                  Значения Г_{min 2}, Г_{мах 2}, Q_{min 2} и Q_{max 2} определяются по табл. 2

                  Подставив найденные значения  в формулу, получим

                  Г₂ = 5,34+* (6,98-5)                            =   6,37    км

         4.3.3. Определение общей глубины  зоны заражения (Г)

                   Расчет проводится по формуле

                   Г = Г^I + (0,5 х Г^II), км

                   где Г^I – большая величина из Г₁ и Г₂, км

                         Г^II – меньшая величина из Г₁ и Г₂, км

                   Г = 6,37* (0,5*0)                      = 6,37   км

          4.3.4. Определение предельной глубины  зоны заражения (Г_п)

                   Расчет проводится по формуле

                   Г_п = N x U, км

                   где N – время, прошедшее после начала аварии, ч

                    U – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха (км/ч) при заданной скорости ветра (м/с) и СВУВ

                    Подставив значения в формулу,  получим

                    Г_п = 1*16                                  = 16 км

           4.3.5. Определение расчетной глубины  зоны заражения (Г_р)

                    За расчетную глубину зоны заражения принимаем меньшее значение из общей (Г) и предельной (Г_п) глубин зон заражения

                    Г_р =  6,37  км

                    Следовательно,  расчетная глубина  зоны заражения составляет  6,37 км

 

4.4. Определение  площади зоны химического заражения  и нанесение ее на схему

            4.4.1. Определение площади возможной  зоны химического заражения

                    Расчет проводится по формуле

                    S_в = 8,72 х 10 ^–3 х Г_р² х  φ , км²

                    где Г_р – расчетная глубина зоны заражения, км

                   φ   - угловой размер зоны  возможного химического заражения, град. (табл. 7)

                    S_в = 8,72 * 10 ^–3 * 6,37² *45                = 15,9 км²

 

 

HCN-20

 

 

Масштаб: 1 см = 2  км

Рис. 1. Схема  зоны возможного химического заражения

и метеоусловия на момент аварии

          

 

 

 

 

4.4.2. Определение  площади зоны фактического заражения  (S _ф)

                    Площадь зоны фактического заражения  определяется по формуле

                    S _ф = К _в х Г _р² х N ^0,2, км

                    где К _в – коэффициент, зависящий от СВУВ (табл. 8)

                           Г_р – расчетная глубина зоны заражения, км

                           N – время, прошедшее после начала аварии, ч

                     Подставив соответствующие значения  в формулу, получим

                     S _ф = 0,133*6,37² *1                  = 5,39 км²

4.5.Определение  времени подхода зараженного  воздуха к объекту

                 Время подхода зараженного воздуха  к объекту зависит от расстояния  до источника заражения (Х, км), скорости переноса облака воздушным потоком (U,км/ч) и определяется по формуле

                 t = х / U, ч

                 Подставив соответствующие значения, получим

                 t = 1/16            = 0,0625       ч = 3,75 мин

4.6. Определение  продолжительности поражающего  действия АХОВ

                 Продолжительность поражающего  действия АХОВ определяется временем  его испарения с площади разлива  (Т).

                 Расчет Т проведен в п. 4.2.  и составляет  2 ч.

4.7. Определение  возможных потерь людей в очаге  химического поражения (П)

                 Расчет производится по формуле

                 П = n x q, чел

                 где n – количество людей на объекте, чел

                   q – доля возможных потерь, зависящая  от оснащенности людей 

                       средствами защиты и степени  их защищенности (укрытости) на момент  аварии. Определяется по табл. 9

                 Подставив соответствующие значения, получим

                 П =            =  19  чел

                 Используя данные примечания  табл. 9, определяем возможную структуру  потерь людей.

                 Из них: легкой степени –  П х 0,25 = 19*0,25 =5                       чел

                         средней и тяжелой степени – П х 0,4 = 19*0,4 =8            чел

                               со смертельным исходом – П х 0,35 = 19*0,35 = 6    чел

ВЫВОДЫ

1. В результате аварии на химически опасном объекте с выбросом 20 т водород цианистый  объект экономики оказался в зоне