Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Инженерия / ОСНОВЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ..doc
Скачиваний:
129
Добавлен:
24.07.2017
Размер:
8.09 Mб
Скачать

2. Определение размеров зон заражения сдяв

Согласно РД 52.04.253-90 после сбора первичной информации об объекте (общее количество химических веществ на объекте, их номенклатура, условия размещения и хранения на объекте), приступают к прогнозированию условий возможной аварии, при этом за величину возможного выбросаQпринимается его содержание в максимальной по объему единичной емкости; метеоусловия – неблагоприятными (наличие инверсии, скорость ветра опасная – 1 м/с) (для прогноза масштабов загрязнения непосредственно после аварии в расчетах используют реальные условия, сложившиеся на объекте).

Процесс заражения объекта в условиях аварии подразделяют на две стадии: образование первичного и вторичного облака.

Первичное облако – облако загрязняющего вещества, образующееся в результате мгновенного (1–3 мин) перехода в атмосферу части содержимого емкости при ее разрушении. Вторичное облако –облако загрязняющего вещества, образующееся в результате испарения разлившегося вещества на подстилающей поверхности.

Сложность расчетов процесса рассеивания и многообразие реальных условий и факторов, влияющих на размеры зон рассеивания, приводят к необходимости принять ряд упрощающих допущений:

–все содержимое разрушившейся емкости поступает в окружающую среду;

–толщина слоя свободно разлившейся жидкости hпостоянна и составляет 0,05 м (РД 52.04.253-90);

–толщина слоя жидкости, поступившей в поддон, h = Н -0,2 м, гдеН– высота поддона, м;

– толщина слоя жидкости, поступившей в общий поддон от нескольких источников (емкостей, трубопроводов, аппаратов и т.п.); h=Qo/(Fd)гдеQo–общая масса разлившегося (выброшенного) при аварии вещества, т;F–реальная площадь разлива в поддон, м2(обычно площадь поддона);d–плотность разлившегося вещества, г/м3.

При авариях на газо- и продуктопроводах выброс СДЯВ принимается равным максимальному количеству СДЯВ, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями, например, для аммиакопроводов эта величина составляет примерно 275.. 500 т.

Для расчета масштабов загрязнения определяют количественные характеристики загрязняющего вещества по их эквивалентным значениям. Под эквивалентой массой СДЯВ понимается такое содержание хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости атмосферы количеством СДЯВ, перешедшим в первичное (вторичное) облако.

Эквивалентное количество вещества по первичному облаку

Qэ1 = K1K3K5K7Qo

где К1–коэффициент,зависящий от условия хранения загрязняющих веществ; при хранении сжатых газовК1, для сжиженных газов К1р∆Т/чисп (здесьСр– удельная теплоемкость жидкого вещества, кДж/(кг∙град); ∆Т–разность температур жидкого вещества до и после разрушения сосуда, °С; чисп– удельная теплота испарения жидкого вещества при температуре испарения, кДж/кг);K3–коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе выброшенного вещества;K5– коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы (для инверсии принимается равным 1, для изотермии 0,23, для конверсии 0,08);K7коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (для сжатых газовK7 = 1); Qo– масса выброшенного (выпираемого) при аварии вещества, т.

Количество выброшенного (вылившегося) вещества определяется по объему разрушившейся емкости или секции трубопровода, находящейся между автоматическими задвижками. Для емкостей со сжатым газом Qo=dVxдля трубопроводовQo=ndVx/100, гдеVx–объем секции газопровода (емкости), м3;п–содержание ядовитого химического вещества в природном газе, %.

Эквивалентная масса вещества по вторичному облаку

где К2коэффициент, зависящий от физико-химических свойств вещества (табл. П.2.1.) илиК2=8,1∙10-6Р√М(здесьР–давление насыщенного пара вещества при заданной температуре воздуха, мм рт. ст;М– молекулярная масса вещества;К4коэффициент, учитывающий скорость ветра.

Таблица П.2.1. Характеристика некоторых СДЯВ и вспомогательные коэффициенты для определения глубины зоны заражения

СДЯВ

Плотность СДЯВ,

т/м3 газ

tкип

˚C

Поро

Значения коэффициентов

говая токсо-доза

К1

K2

K3

K7 для температуры воздуха, 0 С

– 40

–20

0

20

40

жидкость

NH3

HF

HCl

NОx

HS

Фос

F

Cl

0,0008

33,42

19,52

85,10

21

60,35

8,2

188,2

34,1

15

4

2

1,5

16,1

0,6

0,2

0,6

0,18

0

0,28

0

0,27

0,05

0,95

0,18

0,25

0,028

0,037

0,04

0,042

0,061

0,038

0,52

0,04

0,15

0,3

0,4

0,036

1,0

3,0

1,0

0

0,9

0,1

0,4

1

0

0,3

1

0

0,1

0,7

1

0

0,9

0,3

1

0,2

0,6

1

0

0,5

1

0

0,3

0,8

1

0,3

1

0,6

1

0,5

0,8

1

0,4

0,8

1

0

0,7

0,9

1

0,6

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1,4

1

1

1,2

1

1

1,2

1

2,7

1

1,1

1,4

1

0,681

– –

0,989

0,0016

1,191

– – –

1,491

0,0015

0,964

0,0035

1,432

0,0017

1,512

0,0032

1,553

Примечание. Полный список СДЯВ см. РД 52.04.253-90.

Ниже приведены значения коэффициента К4,учитывающего скорость ветра:

Скорость ветра, м/с

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

К4………..

1,0

1,33

1,67

2,0

2,34

2,67

3,0

3,34

3,67

4,0

Коэффициент, зависящий от времени N,прошедшего после начала аварии,

где Т–время полного испарения, ч;T=hd/(K2K4K7); приТ< 14K6принимается для 1 ч;N –время, прошедшее после аварий.

Если время, прошедшее после аварии, меньше времени, необходимого для полного испарения пролитого вещества, то в расчетах вместо Nиспользуется время полного испарения[T=hd/(K2K4K7)];

Глубину зоны заражения первичным (вторичным) облаком СДЯВ при авариях на технологических емкостях, хранилищах и транспорте рассчитывают, используя данные табл. П.3.2. В ней приведены максимальные значения глубины заражения первичным Г1или вторичнымГ2облаком СДЯВ. определяемой в зависимости от эквивалентной массы вещества и скорости ветра

Полная глубина зоны заражения Г (км), обусловленная воздействием первичного и вторичного облака СДЯВ,

Г=Г΄+1,5Г´´

где Г΄ –наибольший и Г"–наименьший из размеров глубины зоны заражения

Таблица П.2.2 Глубина зоны заражения, км

u. м/с

Эквивалентная масса СДЯВ, т

0,01

0,1

1,0

10

100

КЮО

1

0,38

1,25

4,75

19,20

81,91

363

3

0,22

0,68

2,17

7,96

31,30

130

5

0,17

0,53

1,68

5,53

20,82

83,6

7

0,14

0,45

1,42

4,49

16,16

63,16

9

0,12

0,40

1,25

3,96

13,50

51,6

11

0,11

0,36

1,13

3,58

11,74

44,15

13

0,10

0,33

1,04

3,29

10,48

38,90

> 15

0,10

0,31

0,92

3,07

9,70

34,98

Полученное значение сравнивают с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс (км)

Гп=Nv

где v– скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч (табл. П. 2.3).

За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается меньшее из двух сравниваемых между собой значений.

Площадь зоны возможного заражения (км2) для первичного (вторичного) облака СДЯВ

где Г– глубина зоны заражения, км; φ–угловые размеры зоны возможного заражения, определяемые в зависимости от скорости ветра по следующим данным:

u, м/с ...... <0,5 0,6...1,0 1,1...2 >2

φ°. ....... 360 180 90 45

Таблица П. 2.3. Скорость переноса переднего фронта облака

Состояние атмосферы

Скорость ветра, м/с

[», М/С

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

Инверсия

Изотермия

Конверсия

5

6

7

10

12

14

16

18

21

21

24

28

29

35

41

47

53

59

65

Площадь зоны фактического заражения (км2)

где Кsкоэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха; при инверсииKs=0,081; при изотермии 0,133, при конверсии –0,235.

Время подхода облака СДЯВ к заданному объему зависит от скорости переноса облака воздушным потоком

t=X/v,

где Х– расстояние от источника заражения до заданного объекта, км; v – скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, км/ч.

Прогнозирование глубины зоны заражения при разрушении химически опасного объекта производится в предположении одновременности выброса суммарного запаса СДЯВ на объекте и наличии неблагоприятных метеорологических условий (инверсия, скорость ветра 1 м/с). В этом случае суммарная эквивалентная масса СДЯВ:

где K2i–коэффициент, зависящий от физико-химических свойствi-го СДЯВ;K3iкоэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозеi-го СДЯВ;K6i– коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после поступления i-го вещества в атмосферу; К7i–поправка на температуру для i-го СДЯВ;Qi–запасыi-го СДЯВ на объекте, т;diплотность i-го СДЯВ, т/м3.

Полученные согласно табл. П.2.2 глубины зон заражения Гв зависимости от рассчитанного значенияO3и скорости ветра сравнивают с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс Гп. За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимают меньшее из двух сравниваемых между собой значений.

Для ориентировочного, быстрого определения глубины распространения СДЯВ в условиях городской застройки можно пользоваться данными табл. П.2.4.

Таблица П. 2.4 Ориентировочные значения глубины (км) распространения некоторых СДЯВ в условиях городской застройки при инверсии и скорости ветра 1 м/с

Масса СДЯВ, т

Аммиак

Хлор

Синильная кислота

5 25 50 100

0,5/01 1,3/0,4 2,1/0,6 3,4/1,0

4/0.9 11,5/2.5 18/3.8 30/6,3

24/1.8 7,1/5.5 12/9 18/14

Примечания.1.В числителе указано расстояние для поражающей, в знаменателе смертельной концентрации. 2. Табличные значения уменьшаются при изотермии в 1,3 раза; при конверсии в 1,6 раза.3.При скорости ветра более 1 м/с применяются следующие поправочные коэффициенты:

Скорость ветра, м/с ..... 1

3

4

5

6

10

Поправочный коэффициент . 1

2,1

3,7

2,9

4,3

4,6

Таблица П. 2.5. Возможные потери людей в очаге химического заражения, %

Условия нахождения людей

Без противогазов

При обеспеченности людей противогазами, %

20

30

40

50

60

70

80

25

90

18

100

10

На открытой местности

90... 100

75

65

58

50

40

35

25

18

10

В простейших укрытиях

50

40

35

30

27

22

18

14

9

4

Ширина зоны химического заражения СДЯВ приближенно может быть определена по степени вертикальной устойчивости атмосферы и по колебаниям направления ветра: при инверсии принимается 0,03 глубины зоны; при изотермии –0,15, при конверсии –0,8, при устойчивом ветре (колебания не более шести градусов)–0,2; при неустойчивом ветре –0,8 глубины зоны. При этом к ширине добавляются линейные размеры места разлива СДЯВ.

Возможные потери рабочих, служащих и населения в очаге химического поражения (Р,%) определяют по данным табл П. 2.5.

Ориентировочная структура потерь людей в очаге химического поражения составит: легкой степени – 25% средней и тяжелой степени (с выходом из строя не менее, чем на 2…3 недели и нуждающихся в госпитализации) –40%, со смертельным исходом –35%.

3. СТЕПЕНЬ РАЗРУШЕНИЯ КОММУНАЛЬНО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СЕТЕЙ

Здания и сооружения

Избыточное давление ударной волны. кПа

1000… 200

200... 100

100...50

50…30

30...20

20…10

Жилые, производственные и общественные антисейсмической конструкции

а

б

в

г

д

Промышленные с металлическим

а

б

в

в, г

или железобетонным каркасом

Малоэтажные каменные

а

б

в

г, д

Многоэтажные жилые дома с несущими каменными стенами

а

б, в

г, д

Деревянные

а

а, б

Сооружения и сети коммунальноэнергетического хозяйства и связи: электростанции

а, б

в

г

Здания фидерных и трансформаторных подстанций распределительных устройств

а. б

в

г

г.д

Подземные резервуары

а. б

в

г

д

Частично заглубленные резервуары

а. б

в

г

д

Смотровые колодцы и камеры переключения на сетях

в, г

г, д

Стальные водоводы и трубопроводы разного назначения диаметром до 500 м

в, д

Разводящие трубопроводы (чугунные, асбестоцементные и др.)

в, г

д

Наземные трубопроводы

а, б

б, в

в, г

г

д

Обсадные трубы скважин

б, г

г

д

Насосное оборудование скважин

а

в, б

г

д

Водонапорные башни

а, б

б, в

в

г

Воздушные линии электропередач

а

б

в

г

г, д

Воздушные линии связи

а, б

б

в

г, д

Кабельные подземные линии

б, г

д

Антенные устройства

а

б

в

г

Металлические мосты пролетом до: 45 м

а, б

б, в

г

д

100...150м

а, в

в

г, д

Железобетонные мосты пролетом до:

10м

а, в

в, г

д

20...25 м

а, б

б, г

д

Деревянные мосты

а

б, в

г

г, д

Железнодорожные пути

а, в

г

д

Автомобильные дороги с твердым покрытием

в, г

Метрополитен мелкого заложения

а, б

в

д

Машины и оборудование: металлообрабатывающие станки

а

в

г

д

Грузовые автомобили

а

б

в, г

г, д

Условные обозначения: а – полные разрушения; б – сильные разрушения; в -средние разрушения; г –слабые разрушения; д –повреждения.

4.ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ПРИБОРОВ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ТРЕБОВАНИЙ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Фактор

Прибор (система, установка)

Область применения

Температура воздуха рабочей зоны

Термометры лабораторные

Рабочий диапазон измерений

ТЛ-2

-30…+70 ˚С

ТЛ-6

0...+ 50 ˚С

Термометры технические

А № 1

0...+ 50 ˚С

А №2

-35 ..+ 50 ˚С

Температура атмосферного воздуха

Термометры метеорологические

-30...+ 50 ˚С

Повышенная (пониженная) влажность воздуха рабочей зоны

Психрометр аспирационный

Рабочий диапазон измерений

МВ-4М

10...100%

Психрометр бытовой

ПБУ-1М

40 ..80 %

Измеритель относи

тельной влажности

ВПГ-103

40...90 %

То же, в атмосфере

Гидрометр метеорологический М – 21

30…100%

Пониженная (повышенная) подвижность воздуха рабочей зоны

Анемометр крыльчатый АСО – 3

Рабочий диапазон измерений

0,3…5 м/с

Кататермометр шаровой

0,02...1 м/с

Пониженная (повышенная) подвижность воздуха атмосферы

Анемометр чашечный

МС – 13

1,0...20 м/с

Пониженное (повышенное) атмосферное давление

Микроманометр ЦАГИ

Микробарометр МБЦ

Диапазон измерений 10... 1600

МПа

То же 0…120 мм р.ст.

Барографы метеорологические анероидные

Рабочий диапазон измерений

М-22 АС

780...1060 ГПа

М-22 АН

То же

Избыточное давление во фронте ударной волны

Измеритель «Аида»

Диапазон измерения О...2-107 Па

Пары, газы

Газоанализатор УГ-2

Определение содержания в воздухе рабочей зоны углеводородов, аммиака, ацетона, бензина, бензола, ксилола, оксидов углерода, азота, диоксида серы, сероводорода, толуола, хлора

Пары, газы

Фотометр ленточный

ФЛ 5601

Определение содержания в атмосферном воздухе СО, СО2, СН4

Передвижная лаборатория «Атмосфера-II»

Контроль за загрязнением атмосферного воздуха в городах SO2, NH3, NO2, H2S

Станция «Воздух-1»

Контроль содержания в атмосфере SO2, CO

Контрольно-измерительный комплекс «Пост- I»

Отбор проб для последующего химического анализа на содержание CO, SO2, NO2 фенола, сероуглерода, H2S, Cl2 и др.

Пыли

Радиоизотопный пылемер «Приз-2»

Определение концентраций пыли в воздухе рабочей зоны в диапазоне 1…500 мг/м3

Контрольно-измерительный комплекс «Пост-1»

Лаборатория комплексная «Пост 2»

Автоматическое измерение и запись содержания в атмосферном воздухе пыли и сажи

Пониженная концентрация кислорода

Измерительные системы

МН 5106, ГУП-2В

МН 5130

ГТМК-11М

Диапазон измерений

0…10%

0…1,0%

0…21%

Повышенный уровень загрязнения воды

Гидрохимическая лаборатория ГХЛ-66

Лаборатория анализа воды ЛАВ-1

Комплекс технических средств автоматизированной системы контроля загрязнения поверхностных вод типа АНКОС-ВГ

Физико-химический анализ состава и свойства природных и сточных вод.

Определение качества питьевой воды, воды водоемов, состава сточных вод и содержания в них примесей.

Автоматическое определение и запись физико-химических параметров поверхности вод, в их числе концентрации Cl2, f2, Cu, Ca, Na, фосфатов, нитридов.

Повышенный уровень шума

Шумомер ВШВ-003

Частотный диапазон измерений

10…20000 Гц

Повышенный уровень шума

ВКШ-1 с фильтрами ФЭ-2

ШУМ-1М

ШМ-1

ШИН-01

Частотный диапазон измерений

2…4000 Гц

>>

>>

Измерение эквивалентного уровня звука

Повышенный уровень ультразвука

ШВК-1 с фильтрами ФЭ-3

Измеритель 010024

Частотный диапазон измерений

2Гц…40Гц

2Гц…200Гц

Повышенный уровень вибрации

Измеритель шума и вибрации ВШВ-003

Виброметр искробезопасный ВВМ-001

Частотный диапазон измерений

2Гц…20000Гц

1Гц…80Гц

Повышенный уровень электрических полей ВЧ

Измерители ПЗ-15, ПЗ-16, ПЗ-17

Частотный диапазон измерений

0,01…300МГц

Повышенный уровень электромагнитного поляСВЧ

Измерители ПЗ-9

ПЗ-2, ПЗ-18, ПЗ-19, ПЗ-2

Частотный диапазон измерений

0,3…37,5 ГГц

0,3…39,65 ГГц

Повышенный уровень электрического поля промышленной частоты

Измеритель ПЗ-1М

Динамический диапазон измерений 0,002…100кВ/м

Повышенный уровень магнитного поля промышленной частоты

Измеритель Г-79 (при длительности импульса свыше 3 с.)

Динамический диапазон измерений 0,1 – 1000мкТл

Повышенный уровень постоянного магнитного поля

Измеритель Ш1-8

Измеритель Ф4335

Динамический диапазон измерений 0,01 – 1,6 Тл

0,01…1,5 Тл

Повышенный уровень электростатического поля

Измерители ИНЭП-1, ИЭСП-1, ИНЭП-20Д

Динамический диапазон измерений 0,2 – 2500 кВ/м

Повышенный уровень лазерного излучения

Дозиметры ЛДМЗ

Динамический диапазон измерений 10-3…1,0 Вт/см2

Повышенный уровень ионизирующих зилучений

Измерители ИЛД-2М

Дозиметры ДРГЗ-0,1 ДРГЗ-0,2

1,4∙107…10-3 Вт/м2

Оценка мощности экспозиционной дозы в диапазоне около 0…100 мкР/с

Повышенный уровень инфракрасной радиации

Актинометры

Радиометр РОТС-П

Инспекторский дозиметр оптического излучения ДОИ-1

Оценка интенсивности облучения в диапазоне 0…14000Вт/м2

Оценка интенсивности облучения в диапазоне 10-3…3∙105 Вт/м2

Оценка интенсивности облучения в диапазоне 1…103 Вт/м2

Повышенный уровень ультрафиолетового излучения

Дозиметр автоматический ДАУ-81

Измеритель УМФ-71

Диапазон длин волн 0,22... 0,28мкм, динамический диапазон 10-1…500 Вт/м2

Оценка эффективности облученности в диапазоне 20…65 мэр/м2

Повышенный (пониженный) уровень освещенности

Люксметры Ю-116

Оценка освещенности в диапазоне 5…10 лк

Повышенный (пониженный) уровень яркости

Фотометр ФПЧ

Оценка яркости в диапазоне 2∙10-2...5∙104кд/м2

Повышенный уровень напряжения в электрических цепях, замыкание которых на землю может произойти через тело человека

Вольтамперметры:

Ц4111

Ц3412

Ц4313

Ц4317

Диапазон измерений

0…750 В

0…90 В

0…600 В

0…1000 В

Сопротивление заземляющих устройств

Измеритель типа М 1101 М

Мост малых сопротивлений:

М372

М417

Диапазон измерений 1...1000 МОм

5…500 Ом

0…3,0 Ом

Сопротивление изоляции

Мегаомметр типа М1101 М

Мегаомметр типа

МС-05, МС-06

Напряжение 100-500-1000 В

2500 В

Соседние файлы в папке Инженерия