- •1 Анализ современного состояния проблемы устойчивого функционирования химически опасного объекта.
- •1.2. Статистические данные по чс связанным с выбросом хлора
- •1.3 Основные требования к безопасности технологических процессов с использованием хлора
- •2 Характеристика объекта исследования.
- •2.1Описание месторасположения Южного городского водозабора
- •2.2. Северный ковшовый водозабор (Максимовский)
- •2.3 Городские очистные сооружения канализации
- •2.4 Городские очистные сооружения:
- •3 Анализ причин возникновения источника чс на Южном водозаборе
- •3.1 Разработка сценариев чс на основе построения дерева событий
- •4 Прогнозная оценка химической обстановки, сложившейся при выбросе хлора на станциях водоподготовки муп «уфаводоканал»
- •4.1 Сценарий развития чс
- •4.2 Прогнозирование химической обстановки
- •5 Методы защиты населения при чс на химически опасных объектах и ликвидация их последствий
- •5.1 Мероприятия по защите населения
- •5.2Методы защиты представленные на основе патентной проработки.
- •5.2.1Способ нейтрализации аварийных выбросов газообразного хлора.
- •5.2.2 Полифункциональный облегченный прорезиненный защитный материал
- •5.3 Химический контроль
- •5.4Эвакуация людей из зоны химического заражения
- •Список литературы
4 Прогнозная оценка химической обстановки, сложившейся при выбросе хлора на станциях водоподготовки муп «уфаводоканал»
В данном разделе проводится прогноз сложившейся обстановки при выбросе хлора, расчеты зон и площадей возможного химического заражения, потери среди населения. Исходными данными для прогнозирования возможной ЧС на территории цеха Южного водозабора «Уфаводоканал», в составе которого имеется хлораторная для обеззараживания воды, являются:
– количество и объем емкостей с хлором;
– погодные условия (температура, скорость и направление ветра, время суток);
– время после начала аварии;
– плотность населения в районе аварии.
4.1 Сценарий развития чс
1 мая в 16 часов местного времени в хлораторной цеха Южного водозабора «Уфаводоканал» произошла разгерметизация контейнера, хранящих хлор, в результате чего вылилось Q0=1000 кг опасного вещества. В этот день температура воздуха t составляла 15 оС, ветер восточный 3 м/с, время после начала аварии N=1 час. Степень вертикальной устойчивости воздуха – инверсия.
4.2 Прогнозирование химической обстановки
Расчет проводится согласно РД 52.04.253-90 «Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте»[4]. Расчет глубины зоны заражения АХОВ ведется на основании количественных характеристик выброса АХОВ.
Определение эквивалентного количества вещества в первичном облаке:
Эквивалентное количество Qэ1 (т) вещества в первичном облаке определяется по формуле:
Qэ1= К1 · К3 · К5 · К7 · Q0 , (4.1)
где К1 – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ, по таблице принимаем К1 = 0,18;
К3 – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого АХОВ, по таблице принимаем К3 = 1;
К5 – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости
атмосферы, для инверсия принимаем К5 =1;
К7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха по таблице принимаем К7 = 1;
Q0 – количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т.
По формуле 4.1
Qэ1= 0,18 · 1 · 1· 1 ·6=0.18т,
Определение эквивалентного количества вещества во вторичном облаке:
Эквивалентное количество вещества во вторичном облаке рассчитывается по формуле:
Qэ2=(1 – К1) · К2 · К3 · К4 · К5 · К6 · К7 · (Q0/hd) , (4.2)
где К2 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ, принимаем К2 = 0,052;
К4 – коэффициент, учитывающий скорость ветра, принимаем К4 = 1.67;
К6 – коэффициент, зависящий от времени N, прошедшего после начала аварии, значение коэффициента К6 определяется после расчета продолжительности T (ч)
К6 = {N0.8 при N < T; T0.8 при N > T; (4.3)
Время полного испарения вещества Т , ч, которое определяет продолжительность его поражающего дейсвия, вычисляется по формуле:
T = hd / K2 ·K4 ·K7, (4.4)
где h – толщина слоя жидкого АХОВ, принимаем h=0,05 ; d – плотность АХОВ, принимаем d = 1,553кг/м3.
Т = 0,05 · 1,553/ 0,052 · 1.67 = 0,89 ч
следовательно принимаем Т = 1 ч. Т.к. N=T коэффициент К6 = T0.8 = 1
Qэ2= (1- 0,18) · 0,052 ·1 · 2 · 1 · 1 · 1 · 1.67 · (1/0,05·1,553)=0,916т
Расчет глубины зоны заражения при аварии на химически опасном объекте или транспорте:
Максимальные значения глубины зоны заражения первичным (Г1) или вторичным (Г2) облаком АХОВ, определяемые в зависимости от эквивалентного количества вещества и скорости ветра. Полная глубина зоны заражения Г (км), обусловленной воздействием первичного и вторичного облака АХОВ, определяется:
Г = Гmax + 0,5Гmin , (4.5)
где Гmax (2,17) – наибольший, Гmin (0,68)- наименьший из размеров Г1 и Г2. Полученное значение сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс Гп, определяемым по формуле:
Гп = N · v , (4.6)
где N – время от начала аварии, равное 1 час;
v – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, равное 10.8 км/ч
Г = 2,17 +0,5 ·0.68= 2,51 км
ГП = Nv = 1 · 10.8 = 10,8 км
Таким образом, глубина зоны возможного заражения через 1 ч после аварии составит 10,8 км
За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается меньшее из двух сравниваемых между собой значений, Г = 2.51км.
Определение площади зоны заражения АХОВ:
Площадь зоны возможного заражения для первичного (вторичного) облака АХОВ определяется по формуле:
Sв= 8,72 · 10-3 · Г2 · j , (4.7)
где Sв – площадь зоны возможного заражения АХОВ, км2;
Г – глубина зоны заражения, км;
Sв = 8,72 · 10-3 · 2,512 · 45 = 2,47 км2
Площадь зоны фактического заражения Sф (км2) рассчитывается по формуле:
Sф = К8 · Г2 · N0,2 (4.8)
где К8 – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным: 0,081 при инверсии
Sф = 0,081 · 2,512 · 10,2 = 0,51км2
Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту:
Время подхода облака АХОВ к заданному объекту зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле:
t = X / v , (4.9)
где х - расстояние от источника заражения до заданного объекта, в нашем случае это теплоход, км;
v - скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, км/ч
t = 0.6 / 10.8 = 0,05ч.
Таким образом облако АХОВ подойдет к теплоходу через 0,05 ч.
Рисунок 4.1 – Зоны химического заражения в следствии выброса хлора.
Как видно из рисунок 4.1 в зону ЧС попадает территория на которой нет жилых домов промышленных зданий и других различных объектов экономики, пострадавшим населением будет являться только персонал, а именно он равнен: 62 человека. Персонал объекта обеспечен противогазами. Принимается равным что 10% противогазов находятся в неисправном состоянии. Следовательно 6 человек подвергаются воздействию АХОВ. Так же в зону заражения попадает теплоход проходящий в этот момент по реке Уфа. Количество человек, включая экипаж теплохода, равно 100 человек. Пассажиры теплохода не обеспечены противогазами.
Итого количество пострадавших принимаем 106 человека.
При поражении людей АХОВ получают повреждения легкой степени 25%, средней и тяжелой степени - 40%, со смертельным исходом – 35%, проводится подсчет потерь среди населения.[9]
- легкой степени – 26 чел (25%);
- средней и тяжелой степени –42 чел(40%);
- со смертельным исходом –37 чел(35%).
В результате разгерметизации контейнеров, хранящих хлор, суммарные потери в зданиях и на открытой местности получили травмы легкой степени 26 человек и средней и тяжелой степени 42 человек, погибло 37человек.