Прогнозирование поражающих факторов при авариях на объектах хоз. Деятельности

(1.13.)

(1.14.)

(1.15.)

;

∆Р_II=314,65 кПа.

3. Определяется расстояние от центра взрыва до внешней границы зоны разрушений по формуле:

где ψ – определенный коэффициент , который приниматься равным:

- для зоны слабых разрушений  ψ10 – 2,825

- для зоны средних разрушений  ψ20 – 1,749

- для зоны сильных разрушений  ψ30 – 1,317

- для зоны полных разрушений  ψ 50 – 1,015

=;

=1015,8 м;

=;

=628,9 м;

=;

=473,6 м;

=;

=365 м.

4. Определяются площади зон разрушений и очага поражения

• Зона полных разрушений:

8. Степень поражения людей в отличии от величины избыточного давления ΔР_ф.

Исходя из табл. 3: степень поражения – легкая: легкая общая контузия, временное повреждение слуха, удары и вывихи конечностей.

9. По величине избыточного давления в воздушной ударной волне (ΔР_ф) в районе объекта и данными определяются степени разрушения всех элементов объекта.

Степень разрушения объекта  при взрывах

Характеристика степени  разрушения элементов объекта ударной волной

 Промышленные, административные и жилые дома: разрушение кровли, перегородок, части оборудования, повреждения подъемно-транспортных механизмов. Восстановление возможно при капитальном восстановительном ремонте.

Промышленное оборудование (верстаки, прессы, конвейеры, насосы, компрессоры, генераторы и т.п.): повреждение и деформация основных деталей, повреждение электропроводки, приборов автоматики. Использование оборудования возможно после капитального ремонта.

Газгольдеры, резервуары и  емкости для нефтепродуктов и  сжижение газов: сдвиг на опорах, деформация оболочек, подведенных трубопроводов, повреждение замочной арматуры, использование возможно после капитального ремонта.

Передвижной железнодорожный  состав, автотранспорт, инженерная техника, подъемно-транспортные механизмы, оборудование крана: разрушение кузова крытых вагонов, повреждение кабин, срыв дверей и повреждение внешнего оборудования, разрыв трубопроводов систем питания, охлаждения и масла. Использование возможно после капитального ремонта.

Сооружения и сети коммунального  хозяйства: Разрыв и деформация труб в отдельных местах, повреждение стыков, фильтров отстойников, выход из-под контроля измерительных приборов. Разрушение и сильная деформация резервуаров выше, чем уровень жидкости. Необходим капитальный ремонт с заменой поврежденных элементов.

Убежище, противорадиационное  укрытие: Разрушения хода сообщения, деформация и сдвиг стен, покрытий, рам, дверей, нужен средний восстановительный ремонт.

10. Определяется степень поражения объекта в целом по формуле:

Где N_ПОВР – число поврежденных элементов (построек, цехов, оборудования систем);

        N_ОБЩ – общее число элементов объекта.

D=;

D=0,08.

Степень поражения объекта  слабая. Разрушены некоторые элементы.

Прогнозирование поражающих факторов при взрыве ГПС  при авариях на газопроводе

Вариант 11 УВП – этилен, рабочее  давление – 0,5 Мпа, Ø трубопровода – 300 мм, t утечки газа - 900 сек, азимут - 120°, расстояние – 250м

1. Радиус зоны детонационной волны при аварии на газопроводе определяют по формуле:

Где d – диаметр трубопровода, м;

        V – скорость транспортировки газа, м/с (из табл.);

        t_ср – время срабатывания блокировочной арматуры (время перекрытия трубопровода), сек;

         β_нижн – нижняя концентрационная граница.

R₁=

R₁=40,9 м.

2. Определяется радиус зоны продуктов взрыва по формуле:

R_II=69,5 м.

Избыточное давление в  границах этой зоны определяется по формуле:

;

∆P_II=314,9 кПа.

3. Определяется расстояние от центра взрыва до внешней границы зоны разрушений по формуле:

Где ψ -  определенный коэффициент, который принимается равным:

• Для зоны слабых разрушений ψ10 – 2,825
• Для зоны средних разрушений ψ20 – 1,749
• Для зоны сильных разрушений ψ30 – 1,317
• Для зоны полных разрушений ψ 50 – 1,015

R₁₀=;

R₁₀=481,4 м;

R₂₀=;

R₂₀=298 м;

R₃₀=;

R₃₀=224,4;

R₅₀=;

R₅₀=173 м.

4. Определяется площади зон разрушений и очага поражений по формуле:

• Зона полных разрушений:

S₅₀=3,14·29919,6;

S₅₀=93947,6 м².

• Зона сильных разрушений

S₃₀=(3,14·50355,36-93947,6);

S₃₀=64168,2 м².

• Зона средних разрушений

S₂₀=3,14(88804-50355,36);

S₂₀=120728,7 м².

• Зона слабых разрушений

S₁₀=3,14(231746-88804);

S₁₀=448837,9 м².

- Площадь очага поражения

S_О.П.=3,14·231746;

S_О.П=727682,44 м².

Определяется избыточное давление во фронте воздушной ударной волне  в районе объекта.

5. Заранее рассчитывается коэффициент

                                                                ψ = 0,24

где R – расстояние от объекта к центру взрыва, м;

       R₁ – радиус детонационной волны, м.

 ψ = 0,24   ;

ψ = 1,47.

6. Определяется величина ΔР_ф в районе объекте при условиях:

при ψ  2      , (кПа)                                                                             (1.23)

∆Р_ф=;

∆Р_ф=26,6 кПа.

8. Степень поражения людей в отличии от величины избыточного давления ΔР_ф.

Исходя из табл. 3: степень поражения  – легкая: легкая общая контузия, временное повреждение слуха, удары  и вывихи конечностей.

9. По величине избыточного давления в воздушной ударной волне (ΔР_ф) в районе объекта и данными определяются степени разрушения всех элементов объекта.

Степень разрушения объекта  при взрывах

Характеристика степени  разрушения элементов объекта ударной волной

Промышленные, административные и жилые дома: разрушение кровли, перегородок, части оборудования, повреждения подъемно-транспортных механизмов. Восстановление возможно при капитальном восстановительном ремонте.

Промышленное оборудование (верстаки, прессы, конвейеры, насосы, компрессоры, генераторы и т.п.): повреждение и деформация основных деталей, повреждение электропроводки, приборов автоматики. Использование оборудования возможно после капитального ремонта.

Газгольдеры, резервуары и  емкости для нефтепродуктов и  сжижение газов: сдвиг на опорах, деформация оболочек, подведенных трубопроводов, повреждение замочной арматуры, использование возможно после капитального ремонта.

Передвижной железнодорожный  состав, автотранспорт, инженерная техника, подъемно-транспортные механизмы, оборудование крана: разрушение кузова крытых вагонов, повреждение кабин, срыв дверей и повреждение внешнего оборудования, разрыв трубопроводов систем питания, охлаждения и масла. Использование возможно после капитального ремонта.

Сооружения и сети коммунального  хозяйства: Разрыв и деформация труб в отдельных местах, повреждение стыков, фильтров отстойников, выход из-под контроля измерительных приборов. Разрушение и сильная деформация резервуаров выше, чем уровень жидкости. Необходим капитальный ремонт с заменой поврежденных элементов.

Убежище, противорадиационное  укрытие: Разрушения хода сообщения, деформация и сдвиг стен, покрытий, рам, дверей, нужен средний восстановительный ремонт.

10. Определяется степень поражения объекта в целом по формуле:

Где N_ПОВР – число поврежденных элементов (построек, цехов, оборудования систем);

        N_ОБЩ – общее число элементов объекта.

D=;

D=0,25.

Степень поражения объекта  средняя. Разрушены до 30% зданий на объекте.

Т_пор. = Т_исп. =

(2)

Q_{екв 2} =(1-k₁) k₂·k₃·k₄·k₅·k_{6 ·}k₇

(4)

Где: k₁ – коэффициент, который зависит от условий сохранения ХОВ, табл. 2;

         k₂ – коэффициент, который учитывает физико-химические свойства ХОВ, табл. 2;

         k₃ – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозы другого ХОВ , табл. 2;

         k₄ – коэффициент, который учитывает скорость ветра, табл. 3;

         k₅ – коэффициент, который учитывает степень вертикальной стойкости учитывает степень вертикальной стойкости атмосферы:

               для инверсии k₅ – 1; для изотермии k₅ – 0,23; для конверсии k₅ – 0,08;

         k₆ – коэффициент, который зависит от времени t, который прошел после начала аварии:

      t – время, которое прошло после аварии, ч.

            Если не задано время, то принимаем t=4 ч., 4^0,8=3,03 ч.

       k₇ – коэффициент, который учитывает влияние температуры воздуха, табл. 2;

       Q₀ – количество выброшенного или   разлитого при аварии вещества , т;

       h – толщина слоя разлитого вещества, м;

       р – плотность ХОВ, т/м³, табл. 1.

       k₆=1,25;

Q_{екв 2} =(1-0) 0,026·3·1·1·1,25 ·_·1 , (т)

Q_{екв 2}=71,06 т.

3. Определяем глубину заражения.

де: t – час, що пройшов після аварії.

Якщо час не задано, то приймаємо t= 4 год.

w – швидкість перенесення  переднього фронту зараженого  повітря при даній швидкості  вітру і ступені вертикальної  стійкості повітря, км/год, таблиця 6.

За остаточну величину глибини зони зараження приймається  менше з двох порівнюваних між  собою значень, тобто

Г_п = 4·5, (км)

Г_п = 20

Г=65,3

Г_р=20

4. Визначення площі зони зараження  ХНР

4.1. Площа зони можливого  зараження для первинної (вторинної)  хмари ХНР розраховується за  формулою:

де: Г_р - глибина зони зараження, км

φ – кутові розміри зони можливого зараження, градус, таблиця 7.

S =8,72·10^-3·20²·180, (км²)

S =627,84 км²

4.2. Площа зони фактичного  зараження (км²), при заданому часі від початку аварії, розраховується за формулою:

де: k₈ - коефіцієнт, що враховує ступінь вертикальної стійкості повітря, приймається рівним: для інверсії k₈ –0,081; для ізотермії k₈ –0,133; для конверсії k₈ –0,235;

t – час, що пройшов  після аварії.

Якщо час не задано, то приймаємо, t = 4 год.

S_ф= 0,081·4^0,2·20², (км²)

S_ф=42,75 км²

5. Ширина зони фактичного зараження  (мала вісь еліпса)

де: S_ф, Г_р – площа і глибина зони фактичного зараження.

В=1,3 , (км)

В=2,8 км

6. Визначення  часу підходу зараженої хмари  до об'єкту залежить від швидкості  перенесення хмари повітряним  потоком і визначається за  формулою:

де: R – відстань від місця аварії до заданого об'єкта, км

W – швидкість перенесення  переднього фронту хмари зараженого  повітря, км/год, таблиця 6.

t_підх = (год.)

t_підх =14,6 год

Загальна кількість населення, що проживає на території, яка може бути заражена, визначається за формулою:

де N_нас. – густина населення.

N=42,75·200

N=8550 чол.

Численність населення, що знаходиться  на момент аварії в приміщеннях і  на відкритій місцевості приймається, виходячи з часу аварії.

Для підприємства (об'єкта) відсоток персоналу, що працює усередині будівель і будівлі, визначається завданням.

7. Визначення можливих втрат серед  виробничого персоналу підприємств  і населення.

Можливі втрати серед виробничого персоналу  підприємств і населення визначаємо за таблицею 7, залежно від забезпечення працюючих засобами індивідуального  захисту (протигазами) і місце знаходження  людей (в укриттях, будівлях або на відкритій місцевості) при проходженні  зараженої хмари.

7.1. Визначається кількість виробничого  персоналу, що знаходиться в  будівлі (N_буд) і на відкритій місцевості (N_{відкр.місц.})

де П_буд, П _{відкр.місц.} – відсоток робітників, що знаходиться в будівлях і на відкритій місцевості (на території об'єкта) відповідно від чисельності робочої зміни;

N_зм – численність, найбільшої робочої зміни об'єкта, осіб.

N_буд = 0,01·90·200, (чол.)

N_буд =180 чол.

N _{відкр.місц.}= 0,01·10_.·200, (чол.)

N _{відкр.місц}=20 чол.

7.2. Визначається  кількість робітників і службовців, які можуть одержати поразки  ХНР, знаходячись у будівлях  і на відкритій місцевості (на  території об'єкта)

де: П_{буд. ур}, П_{відкр.місц.ур}^. – можливий % поразки в будівлях і на відкритій місцевості залежно від % забезпечення їх протигазами, таблиця 8;

N_{буд. ур}, N_{відкр.місц.ур}^. - кількість уражених у будівлях і на відкритій місцевості залежно від наявності (%) засобів індивідуального захисту (протигазів).

N_{буд. ур} = 0,01·4·180, (чол.)

N_{буд. ур} =7,2 чол

N_{відкр.місц.ур} = 0,01·10_.·20_., (чол.)

N_{відкр.місц.ур} =2 чол

7.3. Визначаються  сумарні втрати серед робітників  і службовців підприємства (об'єкта):

N_сум. =9,2 чол

7.4.Определяется структура  втрат:

N_ур.л^. = 2, (чол.)

N_ур.с-в^. = 2, (чол.)

N_ур.см^. = 3, (чол.)

Аварійна  картка КНР

Синільна кислота - безбарвна легколетучая рухома рідина із запахом гіркого мигдалю. Змішується з водою, етиловим спиртом й ефіром у всіх співвідношеннях. При температурі вищий за 25,7 ºС – газ. Перевозиться і зберігається в рідкому стані. Ступінь токсичності – 2. Суміші пари з повітрям при вмісті 6-40 % (об'ємних) можуть вибухати. За силою вибуху перевершує тротил. Пари горять при постійному джерелі вогню. Температура самозапалювання 538 ºС потрапляючи в організм через дихальні шляхи блокує дихальні ферменти, викликає кисневе голодування тканин. При гострих отруєннях спостерігаються подразнення слизових оболонок, запаморочення, нудота, блювота; переважають дихальні розлади – рідке глибоке дихання, задишка, наступає уповільнення і зупинка дихання. Смерть можлива також і від паралічу серця. Первинні ознаки отруєння – уражений відчуває запах мигдалю, металевий присмак в роті. Виникає запаморочення, головний біль і порушення координації руху. При прийомі з водою або їжею 70 міліграм синильної кислоти смерть наступає миттєво. Характерним симптомом отруєння є яскраво-рожеве забарвлення шкіри, слизових оболонок губ і очей, що зберігається у загиблого. Перша допомога – винесення постраждалого на свіже повітря, вдихання пари амменітріта, кисню; вживання лобеліну, цитітона, серцево-судинних засобів; внутрішньовенне введення розчинів нітрату натрію й ін. для дегазації (нейтралізації) застосовують гіпохлоріти, сульфати заліза і мідь в лужному середовищі, а також формальдегід (3т 40%-го формаліну на 1т ХНР). Для дегазації 1т синільної кислоти потрібно 4,5 т гіпохлоріту кальцію або близько 45 т 10% водного розчину гіпохлоріту. Водні розчини синільної кислоти, а також її солі з лужними металами є сильними отрутами, що не дозволяє застосовувати воду і лужні розчини для її дегазації (нейтралізації).

Прогнозування і оцінка радіаційної обстановки при аваріях на радіаційно - небезпечних об'єктах

Задание: Днепродзержинск 50% выброса, ветер 2 м/с, сплошная облачность

2. Визначається інтенсивність дози  випромінювання (рівень радіації) на  заданій відстані від місця  аварії:

де Р₁ – інтенсивність дози випромінювання на осі сліду, Гр/година,    таблиця 2. Визначається, виходячи з середньої швидкості вітру, і відстані від АЕС до місця прогнозованої обстановки;

k_t–коефіцієнт, що враховує спад потужності дози випромінювання (рівня радіації) в часі, таблиця 6;

k_y-коефіцієнт, що враховує зменшення потужності дози випромінювання при видаленні хмари від осі сліду, таблиця 3;

k_w – коефіцієнт, що враховує електричну потужність реактора (W), МВт;

h - частка  радіоактивних викидів, %;

n - кількість  аварійних реакторів

k_w = 10^-4·1·50·1000

k_w = 5

Р = 0,354·5·0,1·1, (Гр/година)

Р=0,177 Гр/год

3. Визначається  доза випромінювання (опромінювання)  людей на заданій відстані  від аварійного реактора і  від осі сліду хмари протягом  року і порівнюються зі ст.5 Закону України «Про захист  людини від дії іонізуючих  випромінювань».

де: k_доз - коефіцієнт, що враховує дозу випромінювання (опромінювання) за значенням потужності дози на 1 годину після аварії, з урахуванням часу початку тривалості опромінювання, таблиця 7.

k_осл – коефіцієнт ослаблення дози випромінювання транспортними засобами, укриттями, будівлями і спорудами, k_осл = С (середньодобовий коефіцієнт захищеності людей).

, Гр

=141 Гр

Середньодобовий коефіцієнт захищеності людей:

де: t_{відк.місц.} – час перебування людей на відкритій місцевості;

t_{транспорт} – час перебування людей в транспорті;

k_{осл.трансп.} – коефіцієнт ослаблення дози опромінювання при перебуванні людей в транспорті, таблиця 4;

t_робота – час перебування людей на роботі;

k_{осл.роб.} - коефіцієнт ослаблення дози опромінювання при перебуванні людей на робочому місці, таблиця 4;

t_{відпочинок} – час знаходження людей на відпочинку;

k_{осл.відп.} - коефіцієнт ослаблення дози опромінювання при перебуванні людей на відпочинку, таблиця 4;

24-тривалість  доби, год.

, Гр

=37,3 Гр=37300 мГр

За  такої кількості радіаційного випромінювання вжити заходів евакуації

Якщо  радіаційна доза за рік Д_місц. > 1 МЗв, то згідно з НРБУ-97 розраховується доза опромінювання за перші два тижні перебування на зараженій території і за таблицею 5 визначаються заходи протирадіаційного захисту на ранній стадії аварії, при цьому враховуємо, що 1 рад≈1 бер.

4. Протирадіаційні  захисні заходи на ранній стадії  аварії.

Згідно із законом України «  Про захист людини від дії іонізуючих випромінювань» від 14 січня 1998 року № 15/98-ВР

Стаття 3. Право людини на забезпечення захисту від впливу іонізуючого випромінювання

Кожна людина, яка проживає або  тимчасово перебуває на території  України, має право на захист від  впливу іонізуючого випромінювання. Це право забезпечується здійсненням  комплексу заходів щодо запобігання  впливу іонізуючого випромінювання на організм людини вище встановлених дозових меж опромінення, компенсацією за перевищення встановлених дозових меж опромінення та відшкодуванням шкоди, заподіяної внаслідок впливу іонізуючого випромінювання.

Стаття 5. Основні дозові межі опромінення населення

Основна дозова межа індивідуального опромінення населення не повинна перевищувати 1 мілізіверта* ефективної дози опромінення за рік, при цьому середньорічні ефективні дози опромінення людини, віднесеної до критичної групи, не повинні перевищувати встановлених цією статтею основних дозових меж опромінення незалежно від умов та шляхів формування цих доз. Дозові межі індивідуального опромінення населення та критерії щільності забруднення ґрунтів на території, що зазнала радіоактивного забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи, визначаються законами України та іншими нормативно-правовими актами.

Стаття 6. Основні дозові межі опромінення персоналу

Основна дозова межа індивідуального опромінення персоналу об'єктів, на яких здійснюється практична діяльність, введених в експлуатацію після набрання чинності цим Законом, не повинна перевищувати 20 мілізівертів ефективної дози опромінення на рік, при цьому допускається її збільшення до 50 мілізівертів за умови, що середньорічна доза опромінення протягом п'яти років підряд не перевищує 20 мілізівертів. Основна дозова межа індивідуального опромінення персоналу об'єктів, на яких здійснюється практична діяльність, введених в експлуатацію до набрання чинності цим Законом, не повинна перевищувати 50 мілізівертів ефективної дози опромінення за будь-які 12 місяців роботи підряд, з поступовим зменшенням дозової межі опромінення до 20 мілізівертів за рік протягом перехідного періоду.

Тривалість перехідного  періоду визначається органом державного регулювання ядерної та радіаційної  безпеки для конкретних умов практичної діяльності.

Стаття 7. Залучення осіб до ліквідації радіаційних аварій та їх наслідків

Залучення осіб до ліквідації радіаційних аварій та їх наслідків  допускається лише на добровільних засадах, за контрактом, в якому повинна  зазначатися можлива доза опромінення  за час ліквідації радіаційної аварії та її наслідків.

Залучення до ліквідації радіаційних  аварій та їх наслідків осіб, які  мають медичні протипоказання, осіб віком до 18 років та жінок дітородного  віку забороняється.

Опромінення осіб, залучених  до ліквідації радіаційної аварії та її наслідків, вище основних дозових меж опромінення, встановлених цим Законом, допускається лише за їх згодою, у випадках, якщо не можна вжити заходів, які виключають їх перевищення, і може бути виправдано лише рятуванням життя людей та попередженням подальшого небезпечного розвитку аварії і опромінення більшої кількості людей.

Стаття 8. Рівні втручання у разі радіаційних аварій

Втручання, зумовлене необхідністю захисту життя та здоров'я людини, повинно бути таким, щоб зменшення  шкоди, заподіяної впливом іонізуючого  випромінювання шляхом зниження дози опромінення, було достатнім для  виправдання як необхідності втручання, так і спричинених цим втручанням збитків.

Заходи щодо укриття людей  застосовуються, якщо протягом перших двох тижнів після аварії очікувана  сукупна ефективна доза опромінення  може перевищити 5 мілізівертів.

Тимчасова евакуація людей  здійснюється у разі, якщо протягом перших двох тижнів після аварії ефективна  доза опромінення може досягти рівня 50 мілізівертів.

Йодна профілактика застосовується у разі, якщо очікувана поглинута  доза опромінення щитовидної залози від накопиченого в ній радіоактивного йоду може перевищити 50 мілігрей* для дітей або 200 мілігрей для дорослих згідно з установленими Міністерством охорони здоров'я України регламентами.

* Мілізіверт (мЗв) - похідна від одиниці вимірювання еквівалентної та ефективної дози іонізуючого опромінення – зіверт (Зв) (у системі СІ). Позасистемна одиниця - бер (1 мЗв дорівнює 0,1 бера).

* Мілігрей (мГр) - похідна від одиниці вимірювання поглиненої дози іонізуючого опромінення - грей (Гр) (у системі СІ). Позасистемна одиниця - рад (1 мГр дорівнює 0,1 рада).