МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВА-
ТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА (МИИТ)»
(РУТ (МИИТ)
Одобрено кафедрой
«ТЕХНОСФЕРНАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ»
Протокол № от 201 г.
Автор: Зубрев Н.И., Крошечкина И.Ю.,
Устинова М.В. к. т. н., Кокин С.М.
ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ С МЕТОДИЧЕСКИМИ
УКАЗАНИЯМИ
ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«ОСНОВЫ ТЕХНОСФЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ»
Уровень ВО: Бакалавриат
Форма обучения: Заочная
Курс: 3
Специальность/Направление: 20.03.01 Техносферная безопасность (ТБб)
Специализация/Профиль/Магистерская программа: (ББ) Безопасность
жизнедеятельности в техносфере
Москва
♦ Контрольная работа состоит из трех вопросов и двух задач. Номер
варианта студент определяет по последней цифре учебного шифра. В нача-
ле работы следует указать учебный шифр студента, номер варианта и полный
список номеров задач этого варианта.
♦ Номера и условия задач необходимо переписывать в том порядке, в
каком они указаны в задании. Условия всех задач переписывают полностью,
без сокращений.
♦ Все значения величин, заданных в условиях и привлекаемых из
справочных таблиц, записывают для наглядности сокращенно (столбиком) в
тех единицах, которые заданы, и в единицах той системы, в которой выпол-
няют решения (как правило, в системе СИ)
♦ Вывод формул и решение задач следует сопровождать краткими, но
исчерпывающими пояснениями.
♦ Использованные в формулах буквенные обозначения должны быть
согласованы с обозначениями, приведенными в условии задачи. Дополни-
тельные буквенные обозначения следует сопровождать соответствующими
объяснениями.
♦ Каждая последующая задача в контрольной работе должна начи-
наться с новой страницы. В конце работы следует дать список использован-
ной литературы с указанием года издания.
♦ Контрольная работа выполняется в тетради 10-12 листов или на лис-
тах формата А4 в компьютерном оформлении. Контрольная работа должна
быть аккуратно оформлена, написана четко и ясно, и иметь поля для замеча-
ний рецензента.
♦ Если контрольная работа не допущена к зачету, то все необходимые
дополнения и исправления представляют вместе с не зачтенной работой. Ис-
правления в тексте не зачтенной работы не допускаются.
♦ Допущенные к зачету контрольные работы с внесенными уточне-
ниями предъявляют преподавателю на зачете. Студент должен быть готов
дать во время зачета пояснения по решению всех выполненных им задач.
Таблица 2.1 Варианты теоретических вопросов к контрольной работе
|
Вариант |
Номера теоретических вопросов |
|
1 |
1, 13, 21 |
|
2 |
2, 14,22 |
|
3 |
3, 15, 23 |
|
4 |
4, 16, 24 |
|
5 |
5, 17, 25 |
|
6 |
6, 19, 26 |
|
7 |
7, 11, 27 |
|
8 |
8, 12, 28 |
|
9 |
9, 18, 29 |
|
10 |
10, 20, 30 |
1. Дайте определение понятия опасности. Взаимосвязь опасности и
риска;
2. Основаны положения теории риска. Индивидуальный и социальный
(коллективный) риск;
3. Понятие о надежности объекта, механизма, системы. Приемлемый
риск;
4. Методы оценки риска;
5. Цели и задачи системного анализа опасности; выполнить системный
анализ опасности на Вашем рабочем месте не менее чем на трех уровнях
причин;
6. Правовые нормативы в области охраны труда;
7. Права и обязанности работодателя и работника в организациях с раз-
личной формой собственности;
8. Расследование и учет несчастных случаев;
9. Основы пожарной профилактики. Горение, пожар, огнестойкость
зданий. Средства тушения;
10. Действия персонала Вашей организации в условиях чрезвычайной
ситуации мирного времени (пожар, терроризм, захват заложников, стихийное
бедствие);
11. Методы и средства обеспечения безопасности в производственных
условиях;
12. Опасные и вредные производственные факторы. Организационные
средства защиты от них;
13. Электробезопасность на производстве;
14. Безопасность труда при транспортировке грузов и погрузочно-
разгрузочных работ;
15. Освещение производственных помещений;
16. Производственные излучения. Технические и организационные
способы защиты;
17. Производственный шум и вибрация. Способы защиты;
18. Производственная санитация. Оценка условий на рабочем месте;
19. Вентиляция. Назначение, способы осуществления. Кратность воз-
духообмена;
20. Организация обучения, инструктажа и проверки знаний по охране
труда;
21. Профилактика травматизма при проектировании и эксплуатации
технических устройств на станциях. Технологическое оборудование и его
размещение на станционных междупутьях;
22. Терморегуляция организма человека. Оптимальные и допустимые
нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха
в рабочей зоне производственных помещений. Приборы для измерения ме-
теорологических параметров воздушной среды (приведите эскизы приборов);
23. Действие вредных веществ на организм человека;
24. Искусственная вентиляция производственных помещений. Расчет
вентиляционной системы.
25. Естественная вентиляция производственных помещений. Расчет ес-
тественного воздухообмена.
26. Технические средства, обеспечивающие безопасность работ в элек-
троустановках.
27. Требования к устройству и эксплуатации подъемно-транспортного
оборудования. Виды и сроки технических освидетельствований и надзор.
28. Организация пожарной охраны на железнодорожном транспор-
те.Средства и методы тушения пожаров, виды пожарной связи и сигнализа-
ции.
29. Обеспечение освещения электровозов, электросекций, энергетиче-
ских установок средствами пожаротушения, оборудованием, инвентарем и
инструментом. Принципы работы химических средств пожаротушения и их
огнегасильные свойства. Структура формирования пожарных поездов.
30. Как обеспечивается безопасная эвакуация людей при пожаре? Что
служит показателем эффективности процесса эвакуации (пути и скорость
движения людских потоков, пропускная способность пути)? Приведите до-
пустимые расстояния от рабочего места до эвакуационного выхода (планиро-
вочное решение путей эвакуации).
3 ЗАДАНИЕ 1 (ВЫБОР УСТАНОВКИ ДЛЯ ВЕНТИЛЯЦИИ)
Выбрать вентилятор или приточную установку для организации рабо-
чего места по расчетной производительности. Исходные данные для расчето-
ви для выбора типа приточной установки приведены в таблицах3.1 и 3.2.
Таблица 3.1Исходные данные к заданию 1
|
Вариант |
Площадь |
Высота поме- |
Количество |
Тип организации |
|
1 |
30 |
3 |
10 |
Жилое помеще- |
|
2 |
50 |
3 |
20 |
Офис |
|
3 |
100 |
5 |
40 |
Производство |
|
4 |
70 |
5 |
20 |
Производство |
|
5 |
40 |
3 |
15 |
Офис |
|
6 |
50 |
3 |
25 |
Офис |
|
7 |
100 |
5 |
35 |
Производство |
|
8 |
80 |
5 |
25 |
Производство |
|
9 |
45 |
3 |
20 |
Офис |
|
10 |
40 |
3 |
13 |
Жилое помеще- |
Таблица 3.2 Характеристики некоторых вентиляционных систем
|
№ п.п. |
Тип вентилятора |
Производительность, м3/ч |
|
1 |
Эльф 6 |
195 |
|
2 |
Эльф 9 |
300 |
|
3 |
Brizard 2000 AKVA |
1000 |
|
4 |
EOL |
1000 – 12500 |
|
5 |
ВКР |
1600 |
|
6 |
BO |
2000 – 72000 |
|
7 |
BEKA |
2500 – 2790 |
|
8 |
Brizard |
4500 |
|
9 |
Titan AC |
8100 – 14200 |
Для определения требуемой производительности необходимо рассчи-
тать два значения воздухообмена: пократности ипоколичеству людей(см.
таблицу 3.1), после чего выбрать большееизэтих двух значений.
1. Расчет воздухообмена пократности:
L=n xSxH, (3.1)
гдеL – требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
n - нормируемая кратность воздухообмена: для жилых помещений n = 1, для
офисов n = 2,5;
S – площадь помещения, м2;
H – высота помещения, м.
2. Расчет воздухообмена поколичеству людей:
L=Nx L норм, (3.2)
гдеL – требуемая производительность приточной вентиляции, м3/ч;
N – количество людей;
LНОРМ – норма расхода воздуха наодного человека:
в состоянии покоя(жилые помещения) – 20м3/ч;
работа вофисе – 40м3/ч;
при физической нагрузке(на производстве) – 60м3/ч.
Определив необходимый воздухообмен, выбираем вентилятор или
приточную установку соответствующей производительности (таблица 3.2).
При этом необходимо учитывать, что из-за сопротивления воздухопроводной
сети производительность вентилятора обычно оказывается меньше указанной
в таблице. На практике зависимость производительности отполного давления
можно найти повентиляционным характеристикам, которые обычно приво-
дятся втехнических характеристиках оборудования.
4. ОПРЕДЕЛЕНИЕПАРАМЕТРОВ ЗОНЫ ЗАРАЖЕНИЯ
Определить размеры зон заражения при аварии на химически опасном
объекте, приведшей к разгерметизации емкости с активным химически опас-
ным веществом (АХОВ)1 и возможные потери среди населения, оказавшегося
в зоне заражения.
Заданы: тип и количество вылившегося АХОВ, метеоусловия на мо-
мент аварии, расстояние от места аварии до поселения, протяженность посе-
ления по направлению ветра. Ветер направлен в сторону поселения.
Исходные данные для расчета приводятся в таблицах 4.1 и 4.2.
Таблица 4.1Исходные данные к заданию 2
|
си 1 & |
ОжиженноеАХОВ |
Количество раз- |
МЕТЕОУСЛОВИЯ |
Расстояние от |
Протяженность | ||
|
Температура |
Скорость |
Вертикальная | |||||
|
1 |
Аммиак |
40 |
20 |
1 |
инверсия |
2000 |
1000 |
|
2 |
Метиламин |
93 |
0 |
2 |
изотермия |
3000 |
1500 |
|
3 |
Водород |
52 |
20 |
3 |
изотермия |
2500 |
1800 |
|
4 |
Метил хлористый |
48 |
20 |
4 |
изотермия |
1500 |
2000 |
|
5 |
Сернистый |
86 |
0 |
1 |
инверсия |
2000 |
1000 |
|
6 |
Сероводород |
57 |
–20 |
2 |
изотермия |
2500 |
1500 |
|
7 |
Диметиламин |
73 |
20 |
3 |
инверсия |
3000 |
1800 |
|
8 |
Триметиламин |
40 |
20 |
4 |
изотермия |
1500 |
2500 |
|
9 |
Формальдегид |
46 |
0 |
1 |
инверсия |
2000 |
2000 |
|
10 |
Метилмеркаптан |
87 |
20 |
2 |
изотермия |
3000 |
1600 |
Таблица 4.2Исходные данные к заданию 2 (продолжение)
|
№ варианта |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Число людей в зоне |
100 |
200 |
300 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
|
Условия нахождения |
Открытая |
Здания |
Открытая |
Здания |
Открытая |
Здания |
Открытая |
Здания |
Открытая |
Здания |
1Активное химически опасное вещество – это химическое вещество, приме-
няемое в народохозяйственных целях, которое при выливе или выбросе может
приводить к заражению воздуха с поражающими концентрациями).
|
Обеспеченность |
90 |
10 |
80 |
20 |
70 |
30 |
60 |
40 |
50 |
50 |
Требуется определить:
1. Глубину зоны заражения через 2 часа после аварии.
2. Время подхода АХОВ к поселению, время, за которое происходит
полное заражение поселения, а также продолжительность поражающего дей-
ствия АХОВ.
3. Площадь зоны возможного заражения и площадь зоны фактического
заражения.
4. Геометрический вид зоны прогнозируемого заражения на карте-
схеме.
5. Возможные людские потери.
Зона заражения АХОВ – территория, заражённая АХОВ в опасных для
жизни людей пределах.
Под прогнозированием масштаба заражения АХОВ понимается опреде-
ление глубины и площади зоны заражения АХОВ.
Под аварией понимается нарушение технологических процессов на
производстве, повреждение трубопроводов, ёмкостей, хранилищ, транспорт-
ных средств при осуществлении перевозок, приводящие к выбросу АХОВ в
атмосферу в количествах, представляющих опасность массового поражения
людей и животных.
Химически опасный объект народного хозяйства – объект, при аварии
которого или разрушении которого могут произойти массовые поражения
людей, животных и растений АХОВ.
Под разрушением химически опасного объекта следует понимать его
состояние в результате катастроф и стихийных бедствий, приведших к
полной разгерметизации всех ёмкостей и нарушению технологических
коммуникаций.
Первичное облако – облако АХОВ, образующееся в результате мгно-
венного (1 – 3 мин) перехода в атмосферу части содержимого ёмкости АХОВ
при её разрушении.
Вторичное облако – облако АХОВ, образующееся в результате испа-
рения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.
Пороговаятоксодоза – ингаляционная токсодоза, вызывающая на-
чальные симптомы поражения.
Под эквивалентным количеством АХОВ понимается такое количест-
во хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен мас-
штабу заражения при заданной степени вертикальной устойчивости возду-
ха количеством АХОВ, перешедшим в первичное (вторичное) облако.
Площадь зоны фактического заражения АХОВ – площадь террито-
рии, заражённой АХОВ в опасных для жизни концентрациях.
Площадь зоны возможного заражения АХОВ – площадь территории,
в пределах которой под воздействием направления ветра может переме-
щаться облако АХОВ.
Приводимая ниже методика определения размеров зон заражения
при авариях на химически опасных объектах и на транспорте распростра-
няется на случай выброса АХОВ в атмосферу в газообразном, парообраз-
ном или аэрозольном состоянии. В рамках этой методики масштабы зара-
жения АХОВ в зависимости от их физических свойств и агрегатного со-
стояния рассчитываются по первичному и вторичному облаку, например:
- для сжиженных газов – отдельно по первичному и вторичному об-
лаку;
- для сжатых газов – только по первичному облаку;
- для ядовитых жидкостей, с температурой кипения выше температу-
ры окружающей среды – только по вторичному облаку.
Предполагается, что ёмкости, содержащие АХОВ, при авариях раз-
рушаются полностью.
Толщина hслоя жидкости АХОВ, разлившейся свободно на подсти-
лающую поверхность, принимается равнойh =0,05 м по всей площади раз-
лива.
Расчёт глубин зоны заражения АХОВ ведётся с помощью данных, при-
ведённых в таблицах 4.3 – 4.6в зависимости от количественных характери-
стик выброса и скорости ветра.
Таблица 4.3Скоростьvпереноса переднего фронта облака АХОВ в зависимо-
сти от скорости ветра
|
Скорость ветра υ, м/с |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
Скорость переносаv, км/ч |
инверсия | |||||
|
5 |
10 |
16 |
21 | |||
|
изотермия | ||||||
|
6 |
12 |
18 |
24 |
29 |
35 | |
Таблица 4.4 Глубины зон возможного заражения АХОВ, км для заданного
эквивалентного количества QЭ АХОВ при определённой скорости ветра υ
|
Скоростьυветра |
Эквивалентное количество QЭ АХОВ | |||||||||||||||
|
0,01 |
0,05 |
0,1 |
0,5 |
1 |
3 |
5 |
10 |
20 |
30 |
50 |
70 |
100 |
300 |
500 |
1000 | |
|
1 |
0,38 |
0,85 |
1,25 |
3,16 |
4,75 |
9,18 |
12,53 |
19,20 |
29,56 |
38,13 |
52,67 |
65,23 |
81,91 |
166 |
231 |
363 |
|
2 |
0,26 |
0,59 |
0,84 |
1,92 |
2,84 |
5,35 |
7,20 |
10,83 |
16,44 |
21,02 |
28,73 |
35,35 |
44,09 |
87,79 |
121 |
189 |
|
3 |
0,22 |
0,48 |
0,68 |
1,53 |
2,17 |
3,99 |
5,34 |
7,98 |
11,94 |
15,18 |
20,59 |
25,51 |
31,30 |
61,47 |
84,50 |
130 |
|
4 |
0,19 |
0,42 |
0,59 |
1,33 |
1,88 |
3,28 |
4,36 |
6,46 |
9,62 |
12,18 |
16,43 |
20,05 |
24,80 |
48,18 |
65,92 |
101 |
|
5 |
0,17 |
0,38 |
0,53 |
1,19 |
1,68 |
2,91 |
3,75 |
5,53 |
8,19 |
10,33 |
13,88 |
16,89 |
20,82 |
40,11 |
54,67 |
83,60 |
|
6 |
0,15 |
0,34 |
0,48 |
1,09 |
1,53 |
2,66 |
3,43 |
4,88 |
7,20 |
9,06 |
12,14 |
14,79 |
18,13 |
34,67 |
47,09 |
71,70 |
Таблица 4.5Определение значения коэффициентаК4в зависимости от скорости
ветра
|
Скорость ветра, м/с |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
К4 |
1 |
1,33 |
1,67 |
2,0 |
2,34 |
2,67 |
Таблица 4.6Характеристики АХОВ и вспомогательные коэффициенты для
вычисления глубин зон заражения
|
№ |
Наименование |
Плотностьρ |
Темпе- |
Пороговаятоксодоза, |
Значения вспомогательных коэффици- | ||||||||
|
газ |
ж-ть |
К1 |
К2 |
К3 |
К7(газ/жидкость) | ||||||||
|
для – |
для – |
для |
для |
для | |||||||||
|
1 |
Аммиак |
--- |
0,681 |
–33,42 |
15 |
0,01 |
0,025 |
0,04 |
_0_ |
_1_ |
_1_ |
_1_ |
_1_ |
|
2 |
Водород мышь- |
0,0035 |
1,64 |
–62,47 |
0,2** |
0,17 |
0,054 |
0,857 |
0,3 |
0,5 |
0,8 |
_1_ |
1,2 |
|
3 |
Диметиламин |
0,0020 |
0,680 |
6,9 |
1,2* |
0,06 |
0,041 |
0,5 |
_0_ |
_0_ |
_0_ |
_1_ |
2,5 |
|
4 |
Метиламин |
0,0014 |
0,699 |
–6,5 |
1,2* |
0,13 |
0,034 |
0,5 |
_0_ |
_0_ |
0,5 |
_1_ |
2,5 |
|
5 |
Метил |
0,0023 |
0,983 |
–23,76 |
10,8** |
0,125 |
0,044 |
0,056 |
_0_ |
0,1 |
0,6 |
_1_ |
1,5 |
|
6 |
Метилмеркаптан |
--- |
0,867 |
5,95 |
1,7** |
0,06 |
0,043 |
0,353 |
_0_ |
_0_ |
_0_ |
_1_ |
2,4 |
|
7 |
Сернистый |
0,0029 |
1,462 |
–10,1 |
1,8 |
0,11 |
0,049 |
0,333 |
_0_ |
_0_ |
0,3 |
_1_ |
1,7 |
|
8 |
Сероводород |
0,0015 |
0,964 |
–60,35 |
16,1 |
0,27 |
0,042 |
0,36 |
0,3 |
0,5 |
0,8 |
_1_ |
1,2 |
|
9 |
Триметиламин |
--- |
0,671 |
2,9 |
6* |
0,07 |
0,047 |
0,1 |
_0_ |
_0_ |
_0_ |
_1_ |
2,2 |
|
10 |
Формальдегид |
--- |
0,815 |
–19,0 |
0,6* |
0,19 |
0,034 |
1,0 |
_0_ |
_0_ |
0,5 |
_1_ |
1,5 |
Примечание:
В графах сК7в числителе дробей приведены значения этого коэффици-
ента для первичного облака, а в знаменателе – для вторичного.
4.3.1 Определение эквивалентного количества АХОВ по первичному облаку
Количественные характеристики выброса АХОВ для расчёта масшта-
бов заражения определяются по их эквивалентным значениям.
Эквивалентное количество вещества по первичному облаку QЭ1(в тон-
нах) определяется по формуле
Q Э1 = К1Х К3Х К5Х К7х Q о, (4.1)
где: Q0 – общее количество выброшенного (разлившегося) при аварии веще-
ства, т;
К1 – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ, табл. 4.6;
К3 – коэффициент, равный отношению пороговойтоксодозы хлора к порого-
вой токсодозе другого АХОВ (табл.4.6);
К5 – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости возду-
ха, принимается равнымдля инверсии 1, для изотермии 0,23;
К7 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, табл. 4.6.
4.3.2 Определение эквивалентного количества АХОВ по вторичному облаку
Эквивалентное количество вещества по вторичному облаку QЭ2(в тон-
нах)рассчитывается по формуле:
Q Э2 = (1 -К 1)Х К2Х К3Х К4Х К5Х К6Х К7х Q о/( h Хр), (4.2)
где: К2 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ
(табл. 4.6);
К4 – коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл. 4.5);
h – толщина слоя АХОВ, м;
р - плотность АХОВ, т/м3 (табл. 4.6);
К6 – коэффициент, зависящий от времениTN, прошедшего после начала ава-
рии.Значение коэффициента К6 определяется после расчёта продолжительно-
сти испарения веществаT:
?_ h Р .
;
К2 К4 К7
(4.3)
(4.4)
(4.5)
тогдапри TN< ТК6=TN0,8
при Тn> ТК6=Т ,8.
приТ< 1ч, К6 принимается таким же, как и дляодного часа.
4.3.3 Расчёт глубины зоны заражения
Расчёт глубины зон заражения первичным (вторичным) облаком АХОВ
при авариях на технологических ёмкостях и железнодорожных цистернах ве-
дётся с помощью табл. 4.4 и 4.6.
В табл. 4.4 приведены максимальные значения глубин Г1 иГ2зон зара-
жения первичным или вторичным облаками соответственно. Как видно, глу-
бина заражения зависиткак от эквивалентного количества вещества (его рас-
чёт для первичного и вторичного облаков проводится согласно п. 4.3.1 и
4.3.2), так и от скорости ветра. Полная глубина зоны заражения ГП1 (км), обу-
словленная совместным воздействием первичного и вторичного облаков
АХОВ, определяется по формуле:
ГП1=Г'+ 0,5 Г", (4.6)
гдеГ' - максимальное значение из Гi и Г2, км;
Г" - минимальное значение из Г1 и Г2, км;
Полученное значение ГП1 сравнивается с предельно возможным значе-
нием глубины переноса воздушных массГП2, определяемым по формуле:
ГП2=TNXV, (4.7)
где: TN – время, прошедшее от начала аварии, ч;
v – скорость переноса переднего фронта АХОВ при данных степени устойчи-
вости воздуха и скорости ветрам, км/ч (табл. 4.3).
За окончательную расчётную глубину зоны заражения Гпринимается
меньшее из сравниваемых между собой значений ГП1 и ГП2.
4.3.4 Определение времени подхода облака АХОВ к поселению, времени пол-
ного заражения и продолжительности поражающего действия АХОВ
Время подхода облака АХОВ к заданному объекту зависит от скорости
переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле:
t= L, (4.8)
где: L – расстояние от источника заражения до заданного объекта, км;
v – скорость переноса переднего фронта облака АХОВ, км/ч (табл. 4.3).
Время полного зараженияt'поселения определяется его
протяженностью L 'вдоль направления, в котором дует ветер:
t= L+L . (4.9)
Продолжительность поражающего действия АХОВ (в часах) опре-
деляется временем его испарения с площади разлива, которое вычисляется по
приведённой ранее формуле (4.3):
h P
К2К4К7 .
4.3.5 Расчёт площади зоны заражения
Площадь SВ зоны возможного заражения (в км2) облаком АХОВ опре-
деляется по формуле:
Sв= 8,72-10-3x Г2хф, (4.10)
где: Г –расчётная глубина зоны возможного заражения, км;
ф- угловые размеры (в градусах) зоны возможного заражения (табл. 4.7).
Таблица 4.7Угловые размеры зоны возможного заражения АХОВ в зависи-
мости от скорости ветрам
|
цм/с менее 0,5 0,6 - 1 1,1 - 2 |
более 2 |
|
φ, град. 360 180 90 |
45 |
Площадь зоны фактического заражения SФ в км2 рассчитывается, как
Sф=К8хГ2х Tn0,2, (4.11)
где К8 – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости
воздуха, принимается равным0,081 – при инверсии, 0,133 – при изотермии;
TN – время, прошедшее от начала аварии, ч.
4.3.6 Нанесение зон заражения на топографические карты и схемы
возможного заражения облаком АХОВ на картах ограничена ок-
олуокружностью или сектором, имеющим угловые размеры ф и
ружностью,
радиус r, Оравный глубине заражения Г. Центр окружности, полуокружности
или сектоrра адает с источником заражения.
Рис. 1
На топографических картах и схемах зона
возможного заражения отображается следую-
щим образом.
а) При скорости ветра по прогнозу меньше
0,5 м/с зона заражения имеет вид окружности
радиусом r=Г, центр которой (точкаО на рис. 1)
соответствует источнику заражения; при этом
уголф= 360°.
б) При скорости ветра по прогнозу от 0,6 до
1 м/с зона заражения имеет вид полуокружности,
точкаО соответствует источнику заражения,
ф=180°, радиус полуокружности равен Г. Биссек-
триса угла фполуокружности совпадает с осью
следа облака и ориентирована по направлению
ветра (рис. 2).
в) При скорости ветра, по прогнозу боль-
шей 1 м/с,зона заражения имеет вид сектора ок-
ружности, центр которой (точкаО) соответствует
положению источника заражения, а радиус r=Г.
Биссектриса сектора совпадает с осью следа об-
лака и ориентирована по направлению ветра
(рис. 3). При этом:
ф=90° (при скорости ветра по прогнозу от 1,1 м/с до 2 м/с),
ф=45° (при скорости ветра по прогнозу больше 2 м/с).
4.3.7 Определение возможных людских потерь
Таблица 4.8 Возможные людские потери от АХОВ, %
|
Обеспеченность людей |
0 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
|
Потери людей на |
90-100 |
75 |
65 |
58 |
50 |
40 |
35 |
25 |
18 |
10 |
|
Потери людей |
50 |
40 |
35 |
30 |
27 |
22 |
18 |
18 |
9 |
4 |
Примечание:
Структура потерь людей в очаге поражения принимается следующей:
лёгкая степень поражения – 25%, средняя степень – 40%, со смертельным ис-
ходом – 35%.
В качестве примера решения задачи на определение размеров зон за-
ражения при аварии на химически опасном объекте (из-за разгерметизации
емкости с активным химически опасным веществом, которое в результате
этого свободно вылилось на подстилающую поверхность), а также – возмож-
ных потерь среди оказавшегося в зоне заражения населения примем следую-
щие условия.
Дано:
1 . Тип АХОВ – водород мышьяковистый;
2 . количество АХОВ, Q0 = 60 т;
3 .метеоусловия на момент аварии:
- температура воздуха 0°С,
- скорость ветра 2 м/с (направленв сторону поселения);
- вертикальная устойчивость воздуха -инверсия;
4 .расстояние от места аварии до поселения (L) – 2500 м;
5 .протяженность поселения по оси ветра (L') - 2000 м.
В зоне поражения оказалось 1000 человек, люди находятся в простей-
ших укрытиях, в зданиях; обеспеченность противогазами – 50 %.
Требуется определить:
1. Глубину зоны заражения через 2 часа после аварии.
2. Время подхода АХОВ к поселению, время, за которое происходит
полное заражение поселения, продолжительность поражающего действия
АХОВ.
3. Площадь зоны возможного заражения и площадь зоны фактического
заражения.
4. Геометрический вид зоны прогнозируемого заражения.
5. Возможные людские потери.
Решение:
1)Для выполнения первого задания (расчёта глубины зоны заражения
через 2 часа после аварии)необходимо выполнить ряд шагов.
–Первый шаг: определениеэквивалентного количества вещества по
первичному облакуQЭ1 (в тоннах) - формула (4.1):
Q Э1 = К ix КзхК5Х Кух Q о,
где: Q 0= 60 т (по условию);
К 1 - коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ, который для
мышьяковистого водорода принимается равным К 1=0,17, см. табл. 4.6;
Кз - коэффициент, равный отношению пороговойтоксодозы хлора к порого-
вой токсодозе водорода мышьяковистого; К3=0,857 (см. табл. 4.6);
К5 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости возду-
ха; для инверсии К5= 1;
К7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (табл. 4.6),
при температуре 0°С для мышьяковистого водорода К7 = 0,8.В итоге:
Q э1=0,17х0,857х1х0,8 х60=6,993 т.
–Второй шаг:определениеэквивалентного количества вещества по
вторичному облакуQЭ2 (в тоннах) - формула (4.2):
Q Э2 = (1 -К 1)х К2х КзхК4х К5х К6х К7х Q 0/( h хр),
где К2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ: для
мышьяковистого водорода К2=0,054(табл. 4.6);
К4 - коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл. 4.5): при скорости
ветра 2 м/с (см. условие задачи) К4=1,33;
Кб - коэффициент, зависящий от времени TN, прошедшего после начала ава-
рии.Значение этого коэффициента определяется после расчёта продолжи-
тельности испарения веществаТ - формула (4.3):
h Р
ККК
Толщина h слоя жидкости АХОВ, разлившейся свободно на подсти-
лающую поверхность, принимается равной h =0,05 м по всей площади разли-
ва (см.раздел 4.2),р= 1,64 т/м3 (плотность мышьяковистого водорода - см.
табл. 4.6); кроме того, из этой же таблицы следует, что для вторичного обла-
ка, К7 = 1. Это означает:
Т= (1,64х0,05)/(0,054х1,33х1)=1,14 ч.
По условию время TN, прошедшее после начала аварии (2 ч), большепо-
лученного T, а так как при TN> ТК6=Т0 ’8 - формула (4.5) - , то
К6= 1,140,8=1,11.
В итоге получаем:
Q Э2= (1 - 0,17)х0,054х0,857х1,33х1х1,11 х 1x60/(1,64x0,05) = 41,5 т.
–На третьем шаге, используя данные таблицы4.4, определяем глу-
бину Г 1 зоны заражения первичным облаком при скорости ветра и=2
м/сдля Q Э1=6,993 т.Поскольку в таблице нет значений Г1 для Q Э1 = 6,993 т, а
есть для QЭ1* = 5 т (Г1*=7,20 км) иQЭ1** = 10 т (Г1** = 10,83 км), то для на-
хождения глубины зоны заражения используем метод линейной интерполя-
ции, согласно которому
О -О * . . . 6 993-5 .
Г =Г * + QЭ1Ф QЭ (Г ** -Г *) = 7,20 + 9 , 5 (10,83 - 7,20) =8,6 (км).
1 1 0Э1**-Оэ1* 1 1 , 10 - 5 , , 7 , V 7
–Четвёртый шаг:определение глубины Г2 зоны заражения вторичным
облаком при скорости ветра и= 2 м/с дляQЭ2=41,5 т. По таблице 4.4 для QЭ2*
= 30 тГ2* = 21,02 км, для Q Э2** = 50 тГ2** =28,73 км, следовательно:
Г2=Г2* +
QЭ2 - QЭ2 *
п **_Г) *
QЭ2 QЭ2
415-30
(Г2** -Г2*) =21, 02+ 4^
50 - 30
(28,73 - 21,02) =25,5 (км).
-Пятый шаг: находим полную глубину зоны зараженияГ (км), обуслов-
ленную воздействием первичного и вторичного облака АХОВ- формула (4.6):
ГП1=Г ‘+ 0,5 Г ”,
гдеГ' - максимальное значение из Г1 и Г2, то есть Г'=25,5 км;
Г" - минимальное значение из Г1 и Г2, то есть Г”= 8,6 км.
Следовательно, Гт=Г ‘+ 0,5 Г ”=25,5+ 0,5-8,6= 29,8 (км).
–Шестой шаг: определяем предельно возможноезначение глубины пе-
реноса воздушных массГП2- формула (4.7):
ГП2=TNXV,
где,по условию, TN= 2 ч (время, прошедшее от начала аварии), v=10km/4- ско-
рость переноса переднего фронта АХОВ при данных степени устойчивости
воздуха (инверсия) и скорости ветра, км/ч (табл. 4.3).
Таким образом, ГП2=2х10 = 20 (км).
– Заключительный, седьмой шаг: за искомую расчётную глубину Г зоны
заражения принимается меньшее из двух сравниваемых между собой значе-
ний ГП1 и ГП2.
Ответ на первый из поставленных в нашей задаче вопросов:глубина зо-
ны заражения через 2 часа после аварии составит Г =20 км.
2) Дадим ответ и на второй вопрос задания.
Время подхода облака АХОВ к поселению определяется по формуле(4.8):
t=L / v= 2,5 / 10 = 0,25 ч
(L = 2,5 км - расстояние от источника заражения до поселения - по условию;
v= 10 км/ч - скорость переноса переднего фронта облака АХОВ).
Время полного зараженияt'поселения определяется по формуле (4.9):
f= L+L = (2,5 + 2)/10 =0,45 ч
(L ’= 2 км - протяжённость поселения вдоль направления ветра).
Продолжительность поражающего действия АХОВ – это время T, за
которое произойдёт полное испарение вещества; мы его уже посчитали, вы-
полняя действия на втором шаге пункта1):
Т= 1,14 ч.
3) Следующее задание: вычисление площади зоны возможного зараже-
ния и площади зоны фактического заражения.
Площадь зоны возможного заражения (SВ, км2) облаком АХОВ опреде-
ляется по формуле (4.10):
Sв= 8,72-10-3 хГ2хф,
где: Г –расчётная глубина зоны возможного заражения (ранее мы получили,
что Г =20 км);
ф- угловые размеры (в градусах) зоны возможного заражения (согласно таб-
лице табл. 4.7 для скорости ветра и= 2 м/с ф= 90°).
Это означает что
Sв= 8,72-10-3хГ2хф= 8,72- 10-3х 202х 90 =314 км2.
Площадь зоны фактического заражения (SФ в км2)рассчитывается по
формуле (4.11):
Sф=К8х Г2х TN0,2,
где К8 – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости
воздуха, в нашем случае (имеет место инверсия) принимается равным0,081;
TN= 2 ч - время, прошедшее от начала аварии.
Sф= 0,081 х202х20,2=37,2 км2
4) Определим геометрический вид зоны возможно-
го заражения. При заданной скорости ветра и= 2 м/с и
выявленном выше с помощью табл. 4.7угловом размере-
зоны возможного заражения(ф= 90°), эта зона имеет вид
сектора круга с радиусомг=Г= 20 км (рис. 4):
r
О
Ветер
Рис. 4
5)Возможные потери людей оцениваем, используя табл.4.8. По усло-
вию люди в зоне заражения находятся в простейших укрытиях, в зданиях;
обеспеченность противогазами – 50 %, следовательно, в нашем случае из
1000 людейпотери составят 27 % или 270 человек (лёгкая степень пораже-
ния – 68 человек или 25 % от 270, средняя степень – 108 человек или 40 % от
270, со смертельным исходом – 94 человека или 35 % от 270).
ИТОГОВЫЙ ОТВЕТ записываем в виде:
1. Глубина зоны заражения через 2 часа после аварии Г =20 км.
2. Время подхода АХОВ к поселению t = 0,25 ч;
время, за которое происходит полное заражение поселения, t’=0,45 ч;
продолжительность поражающего действия АХОВ Т= 1,14 ч.
3. Площадь зоны возможного заражения SВ=314 км2;
площадь зоны фактического заражения SФ=37,2 км2.
4. Геометрический вид зоны прогнозируемого заражения на карте-
схеме: сектор с углом ф= 90° круга с радиусом r=Г=20 км.
5. Возможные людские потери: 270 человек, из которых 68 будут ха-
рактеризоваться лёгкой, а 108 – средней степенями поражения. 94 человека
погибнут.
Комментарии (0)