Файлы по мостам / Королёв А.А. Диплом / Дипломы / Диплом (хз) / От Дани / печать / бжчс гл7

ГЛАВА

7

Безопасность в чрезвычайных

ситуациях.

Тема: Подготовка объекта к защите производственного персонала от аварийно химически опасных веществ.

7.1.Исходные данные.

На удалении 3000м от стройплощадки расположена база АХОВ.

- вид химического вещества : Аммиак;

- масса: 120т.

- характер местности: открытая.

- обеспеченность персонала противогазами: 35%.

- емкости с АХОВ находятся в поддонах высотой 1,2м.

7.2.Требуется:

1. дать характеристику АХОВ;

2. выявить и оценить возможную химическую обстановку;

3) разработать мероприятия по подготовке ОЖДТ к возможному заражению АХОВ.

7.3.Методика выполнения

7.3.1. Характеристика АХОВ

Изделия химического производства находят все более широкое рас­пространение. Развитие химической промышленности влечет возрастание техногенных опасностей, приводящих к крупным химическим авариям со значительным материальным ущербом и большими человеческими жерт­вами.

В России практически во всех крупных городах имеются химически опасные объекты. Через все крупные города проходят железнодорожные Магистрали, по которым постоянно перевозятся химически опасные грузы. Таким образом, во всех густонаселенных районах страны существует по­тенциальная опасность возникновения очагов химического поражения.

При рассмотрении опасностей, связанных с воздействием химиче­ских веществ на человека и среду обитания, используют два понятия. Пер­вое - "опасное химическое вещество" (ОХВ) - это вещество, прямое или опосредованное воздействие которого на людей может вызвать острые и фонические заболевания или гибель человека (ГОСТ Р 22.0.05-94). Второе понятие - "аварийно химически опасное вещество" (АХОВ) - опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (разливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях токсодозах) (ГОСТ Р 22.9.05-95).

К ОХВ относятся практически все вредные химические вещества, используемые в экономике (около 600 тысяч наименований), большая часть из которых в аварийных ситуациях не может привести к массовому поражению людей и заражению окружающей среды. Поэтому из всех опасных химических веществ выделена группа АХОВ, которая при ава­рийных условиях может привести к возникновению чрезвычайной ситуации с указанными тяжелыми последствиями.

Аварийно химически опасные вещества характеризуются химической опасностью, взрывоопасностью и пожароопасностъю.

Пожароопасность вещества - это физико-химическая характеристика, определяющая возможность вещества гореть (возгораться), поддерживать горение, ускорять процесс горения. По пожароопасности АХОВ подразделяются на три группы: негорючие, трудногорючие, горючие. К негорючим относятся вещества, не способные гореть в атмосфере нормального состава (содержащей 21 % кислорода) при температуре 900 °С: например, азотная кислота, сернистый ангидрид.

К трудногорючим относятся АХОВ, способные возгораться при действии источника огня, но не способные самостоятельно гореть после удаления этого источника (сжиженный аммиак, цианистый водород и др.).

Горючие АХОВ могут самовозгораться, возгораться от источников, огня и поддерживать горение после удаления этих источников. К ним относятся, в частности, акрионитрил, газообразный аммиак, сероуглерод.

Взрывоопасность вещества - это его способность к мгновенном; превращению (взрыву) в результате выделяющейся тепловой энергии, образованию воздушной ударной волны и резкого скачка избыточного давления (аммиак, окись этилена, нитрил акриловой кислоты, метил хлористый, водород фтористый, сероводород, сероуглерод и др.)

К пожаро- взрывоопасным АХОВ следует отнести также агрессивные вещества из группы компонентов ракетных топлив - гептил и различные окислители. Они в значительных объемах перевозятся по железным» дорогам.

Химическая опасность АХОВ - это его химические характеристики, определяющие условия и степень токсического (ядовитого) воздействия на живой организм и окружающую среду.

К основным характеристикам АХОВ, определяющим их химическую опасность, относятся: агрегатное состояние, плотность, температура кипе­ния, растворимость, концентрация и токсическая доза.

Агрегатные состояния вещества - состояния одного и того же вещества, взаимные переходы которых из одного в другое под влиянием внешних условий (температуры и давления) сопровождаются скачкообразными изменениями плотности и других основных физических свойств (биохимических изменений).

Агрегатное состояние АХОВ - сжатые газы, сжиженные газы и жидкости, кипящие при температуре выше температуры окружающей среды. Агрегатное состояние определяет характер аварии и масштабы химического заражения. При производстве, хранении и перевозке хлора и аммиака, как правило, используются сжиженные газы. Это резко сокращай занимаемый объем.

Плотность - массовое содержание вещества в единице объема при данной температуре, г/см³. В случае, когда плотность газообразных AX0В больше плотности воздуха, они скапливаются в низинах. Если плотность жидких или сжиженных АХОВ больше плотности воды, вещества будут проникать в глубину водоемов, заражая их. Температура кипения - температура, при которой давление пара жидкости достигает 760 мм рт. ст. (1 атм.). Температура кипения позволяет судить о летучести АХОВ и характеризует его время испарения, а, следо­вательно, и продолжительность его поражающего действия. Чем выше температура кипения АХОВ, тем медленнее происходит его испарение и больше продолжительность его поражающего действия.

Растворимость - это свойство вещества растворяться в воде или других жидкостях. Хорошая растворимость вещества в воде может привес­ти к заражению водоемов, в то же время она позволяет использовать рас­творы различных веществ для нейтрализации.

Основными количественными характеристиками токсичности АХОВ являются предельно допустимая концентрация (ПДК) и токсическая доза (ТД). ПДК - это максимальное количество АХОВ в почве, воздушной или водной среде, продовольствии, пищевом сырье и кормах, которое при по­стоянном контакте с человеком или при воздействии на него за определен­ный промежуток времени практически не влияет на здоровье и не вызыва­ет неблагоприятных последствий в организме. ПДК измеряется в мг/м или мг/л.

Различают следующие предельно допустимые концентрации: ПДК (м.р.) - максимальная разовая концентрация; ПДК (р.з.) - рабочей зоны; ПДК (с.с.) - среднесуточная в атмосферном воздухе населенных пунктов.

ПДК в воздухе рабочей зоны - это концентрация вредного вещества в воздухе, которая при ежедневной работе в течение 8 часов (41 час в не­делю) за время всего стажа работы не может вызвать заболеваний, обна­руживаемых современными методами исследований, и не оказывает ника­ких отрицательных последствий на здоровье настоящего и последующего поколений.

Токсодоза определяется как произведение концентрации АХОВ в данном месте зоны химического заражения на время пребывания человека в этом месте без средств защиты органов дыхания (мг-мин/л). Для оценки токсикологических свойств и последствий действия на организм человека Применяют следующие токсодозы:

• средняя пороговая ингаляционная - количество АХОВ, вызываю­щее при попадании в организм через органы дыхания начальные симптомы поражения у 50 процентов пораженных;

• средняя поражающая ингаляционная - количество АХОВ, вызывающее при попадании в организм через органы дыхания поражение легкой, средней и тяжелой степени у 50 процентов пораженных;

• средняя смертельная ингаляционная - количество АХОВ, вызывающее при попадании в организм через органы дыхания смертельный ис­ход у 50 процентов пораженных. Некоторые виды жидких АХОВ оказывают поражающее действие при попадании на кожу человека. Для оценки действия таких АХОВ по аналогии используются средние пороговые, поражающие и смертельные кожно-резорбтивные токсодозы (размерность мг • мин/кг).

В настоящее время на территории России спасателям приходится сталкиваться чаще всего с АХОВ 21 наименования. Самыми распростра­ненными из них являются сжиженные хлор и аммиак. Из общего числа химически опасных объектов примерно на 60% объектов хранят, произво­дят, перерабатывают и транспортируют аммиак и на около 30% объектов -хлор, поэтому при авариях с выбросом (выливом) АХОВ по числу случаев с гибелью людей на первом месте стоят хлор и аммиак.

Аммиак (NH3) - бесцветный газ с резким удушливым запахом наша­тырного спирта, в 1,7 раза легче воздуха, хорошо растворяется в воде, при выходе в атмосферу дымит. При температуре 33,4 °С ниже нуля кипит и при температуре 77,8 ^СС ниже нуля затвердевает (при обычном давлении).

Горюч, взрывоопасен в смеси с воздухом. Концентрационные преде­лы воспламенения составляют от 15 до 28% содержания аммиака в возду­хе.

Аммиак используется при производстве азотной кислоты, соды, синильной кислоты, удобрений, при крашении тканей, в качестве хладагента; в холодильниках, в медицине.

Опасное содержание аммиака в воздухе:

• порог ощущения - 0,037 г/м³;

• предельно-допустимая концентрация (ПДК) в рабочей зоне (среднесуточная) - 0,02 г/м³.

Газообразный аммиак при концентрации 1,5-2,7 г/м³ приводит к

смертельному исходу при воздействии в течение 0,5-1 часа. Сжиженный аммиак при испарении охлаждается, его соприкосновение с кожей может вызвать обморожение различной степени.

В высоких концентрациях аммиак возбуждает центральную нервную систему и вызывает судороги. Чаще смерть наступает через несколько часов или суток после отравления от отека легких и гортани.

Перевозится в сжиженном состоянии под давлением.

Табл. 1

Наименование АХОВ	Темпе­ратура кипения, °С	Плот­ность, т/м3	Токсодозы средние ингаляцион­ные, мгмин/л		Характерный запах
			поро­говые	смер­тель­ные
Аммиак (сжиженный)	-33,4	0,681	5,0	150	Резкий, нашатырного спирта

Табл. 2

Номер ООН	Наименование груза	Степень токсичности	Классификационный шифр
1005	Аммиак, безводный, сжиженный	2	2413

ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА И ВИДЫ ОПАСНОСТИ

Табл. 3

Основный свойства	Газы. Бесцветные. Резкий запах. Растворимы в воде. Тяжелее воздуха, за исключением аммиака. Газы тяжелее воздуха скапливаются в низких участках поверхности, подвалах, тоннелях. Перевозятся в сжатом или сжиженном состоянии. коррозионны. Загрязняют водоемы.
Взрыво-и пожароопасность	Горючи. Воспламеняются от искр и пламени. С воздухом образуют взрывоопасные смеси на открытых площадках. Баллоны (емкости) могут взрываться при нагревании. В порожних емкостях образуют взрывоопасные смеси. Горят с образованием токсичных газов (оксиды азота, циан).
Опасность для человека	Возможен смертельный исход! Опасны при: 1 - вдыхании, III - попадании на кожу, IV -попадании в глаза. Раздражение слизистых, чихание, удушье. Тошнота, рвота, боли по ходу пищевода. При пожаре и взрывах возможны ожоги |и травмы.

Особенности поражающего действия АХОВ

Главная особенность поражающего действия АХОВ на человека за­ключается в том, что многообразные виды АХОВ обладают различными токсичными и другими свойствами. Вследствие этого они по-разному воз­действуют на человека, что требует оказания дифференцированной меди­цинской помощи.

Общими являются следующие особенности поражающего действия АХОВ.

1. Сильное воздействие АХОВ на человека за короткий промежуток времени. Большинство АХОВ мгновенно действует на человека и может привести к смертельному исходу за короткое время (при воздействии хло­ра с концентрацией 0,25 г/м³ летальный исход наступает через 5 минут). Эта особенность требует принятия срочных мер защиты при авариях с вы­бросом большинства АХОВ.

2.Сохранение поражающего действия АХОВ на человека непродол­жительное время (по сравнению с воздействием ИИ). Период поражаю­щего действия АХОВ может составлять от нескольких минут (при откры­том хранении емкостей с АХОВ) до нескольких часов и суток (при обвало­ванных емкостях). Данная особенность позволяет готовить мероприятия защиты на довольно короткий промежуток времени и приступить к произ­водственной деятельности сразу после дегазации местности и объектов.

3.Возможность поражения человека как при первичном заражении при выпадении ядовитых веществ из проходящего облака АХОВ, так и при вторичном заражении вследствие контакта с зараженными поверхно­стями после прохождения зараженного воздуха.

4.Поражение человека АХОВ возможно аэрозольным ингаляцион­ным путем через органы дыхания и контактным (кожно-резорбтивным) путем.

5.При авариях на ХОО возможно поражение людей в результате взрывов и пожаров, так как многие АХОВ являются взрывопожаро-опасными.

7.3.2. Выявление и оценка возможной химической обстановки

Выявление и оценка возможной химической обстановки производится путем прогноза. Для решения задачи, сформулированной в теме задания, необходимо выполнить заблаговременный прогноз на время окончания поражающего действия АХОВ, Т_пд.

• выброс массы АХОВ Q₀ происходит из максимальной по объему емкости полностью;

• метеорологические условия: инверсия, скорость ветра V_B = 1 м/с (на высоте 10 метров), температура воздуха = (+20 °С);

• толщина слоя жидкости h: для АХОВ, разливших­ся в поддон или обваловку, определяется по формуле:

H- высота поддона (обваловки), м.

где h - толщина слоя вылившегося АХОВ, м;

d - плотность АХОВ, т/м³ ;

к₂, - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств = 0,025

к₄ - коэффициент, учитывающий скорость ветра =1

к₇-коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха = 1

Выявление возможной химической обстановки.

• блок-схема расчетов

Рис. 1

Условные обозначения в приведенной схеме:

Q₁ u Q₂ - эквивалентное количество АХОВ соответственно в первич­ном и вторичном облаке, т. Под эквивалентным количеством АХОВ пони­мается такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной ус­тойчивости атмосферы количеством АХОВ, перешедшим в первичное (вторичное) облако;

Г₁, Г₂ - глубина зоны заражения соответственно первичным и вто­ричным облаком, км;

Г_полн- полная глубина зоны заражения, км;

Г_пред- предельное значение глубины переноса воздушных масс за время Т_ав, на которое производится прогноз;

Г_расч- расчетная глубина ЗВХЗ, км;

S_в - площадь зоны возможного химического заражения, км²;

S_ф- площадь зоны фактического заражения, км².

Расчет глубины зоны возможного химического заражения (ЗВХЗ) Г_расч

В основу определения глубин зон заражения, образованных перви ным (вторичным) облаком АХОВ, положено численное решение сложно нелинейного уравнения. Для упрощения расчетов в методике, рекомендуемой МЧС, используются коэффициенты, заменяющие члены уравнения.

Эквивалентное количество вещества, т, в первичном облаке определяется по формуле:

К₁, - коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ= 0,18

К₃ - = коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого АХОВ = 0,04

К₅- коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха принимается равным: для инверсии - 1

Эквивалентное количество вещества во вторичном облаке, т, рассчитывается по формуле:

К₆ - коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после на аварии Т_ае, на которое производится прогнозирование.

При заблаговременном прогнозировании (Т_исп= Т_пд).

Q₀ – общее количество выброшенного (разлившегося) при аварии АХОВ, т.

Рассчитанные по формулам значения и исполь­зуются для определения глубины зон заражения первичным Г₁ и вторич­ным Г₂ облаком, км, по табл.9.4.[1].

При промежуточных значениях производится интерполяция.

Г₁ =4,1км

Г₂ =7,17км

Найденные значения Г₁, и Г₂ позволяют определить полную глуби­ну зоны возможного химического заражения Г_полн по формуле:

где - наибольший, a - наименьший из размеров Г₁ и Г₂.

Полученное значение Г_полн необходимо сравнить с возможной предельной глубиной переноса воздушных масс Г_пред за тот же период Т_пд, которая рассчитывается по формуле:

- скорость переноса переднего фронта облака АХОВ, км/ч по табл.9.6.[1].

Основной параметр зоны возможного химического заражения Г_расч для сжиженных газов определяется путем сравнения значений Г_n и Г_полн и выбора из них наименьшей величины, т. е.:

если Г_расч = Г_пред

если Г_расч = Г_полн

Таким образом Г_расч = Г_полн.

• Определение угла ЗВХЗ ф;

При скорости ветра 0,6—1 м/с зона заражения имеет вид полуокружности, угол ф = 180 °; радиус полуокружности r= Г_расч .

• местоположения объекта в ЗВХЗ (рис. 2), путем нанесения этой зоны на схему объекта (направление ветра от ХОО к ОЖДТ).

Рис. 2

Площадь зоны возможного химического заражения, км²;

Для организации оповещения о химической опасности и организа­ции защиты определяют площадь ЗВХЗ S_в, км², как площадь окружности, полуокружности или сектора по формуле:

Для определения части площади зоны заражения, приходящейся на территорию объекта (города), рассчитывают площадь зоны фактического заражения S_ф , км², по формуле:

- коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимаемый равным: 0,081 при инверсии.

Оценка выявленной химической обстановки.

Выявление химической обстановки методом прогнозирования позволяет определить объекты и территории, попавшие в ЗВХЗ. Для эти" очагов химического поражения производится оценка обстановки, представляющая собой решение следующих важных практических задач:

• расчет возможного количества пораженных и определение предполагаемой структуры потерь (возможные потери определяются по табл.9.7и 9.8.[1]);

При обеспеченности противогазами 35%, потери составят 65% людей, работающих на объекте, что составит 20 человек.

Из них:

10% - смертельные - 2 человека;

15% - тяжелой и средней степени - 3 человека;

20% - легкой степени - 4 человека;

55% - пороговые - 11 человек;

• определение времени подхода зараженного воздуха к объекту (Т_подх);

Время подхода облака зараженного воздуха к ОЖДТ (Т_подх, ч) определяется как отношение удаления объекта от источника заражения (R, км) к скорости переноса воздушного потока (V_nep, км/ч),

• определение продолжительности поражающего действия выбро­шенного (разлившегося) АХОВ;

• определение площади заражения АХОВ, приходящейся на территорию объекта;

Площадь заражения объекта, приходящиеся на территорию объекта, рассчитывают как часть площади, представляющую разность между зонами фактического заражения территории от источника химического заражения до дальней границы объекта и от источника химического заражения до ближней (к источнику заражения) границе объекта .

7.3.3. Мероприятия по подготовке ОЖДТ к возможному заражению АХОВ

Подготовка ОЖДТ к возможному заражению АХОВ ведется заблаговременно с учетом результатов выявления и оценки химической обстановки (7.3.2.), а также характеристик ОЖДТ, рассматриваемого в дипломном проекте.

Приводятся характеристики объекта: линейные размеры; общая площадь; площадь зараженная АХОВ; структурные подразделения, технические средства, оказавшиеся в ЗВХЗ; количество работающих на объекте, в том числе в производственных зданиях, кабинах машин, на открытой местности; наличие и вместимость защитных сооружений; наличие водоемов, в которые возможен сток разлившихся АХОВ; другие характеристики, влияющие на подготовку объекта.