Оцінка хімічної обстановки мета

Скачати 226.46 Kb.

Назва	Оцінка хімічної обстановки мета
Дата конвертації	16.12.2013
Розмір	226.46 Kb.
Тип	Документы

skaz.com.ua > Хімія > Документы

ОЦІНКА ХІМІЧНОЇ ОБСТАНОВКИ

МЕТА: набути практичних знань з розв’язання типових задач з оцінки хімічної обстановки, формулюванні висновків та визначенні заходів захисту людей в умовах виникнення хімічного забруднення місцевості.

УМОВА: На відстані R від житлового мікрорайону знаходиться хімічно-небезпечний об’єкт. Під час можливої аварії на хімічному об’єкті з виливом сильнодіючих отруйних речовин (СДОР) та направлення вітру в бік мікрорайону, він може потрапити в зону хімічного забруднення.

ЗАВДАННЯ: Оцінити хімічну обстановку, що може скластися в мікрорайоні згідно з вихідними даними, наведеними в таблиці 6, відповідно до заданого варіанту, якщо аварія станеться в теплу (t= +15 С⁰) або в холодну (t= -15 С⁰) пору року.
ВИЗНАЧИТИ:

чи потрапить житловий мікрорайон в зону хімічного забруднення;
які способи захисту людей доцільно вжити, якщо аварія станеться;
які заходи треба вжити заздалегідь, щоб підготуватись до можливого хімічного забруднення;

Під час хімічної обстановки розв’язати такі задачі:

розрахувати глибину, ширину та площу зони хімічного забруднення;
визначити час підходу хмари забрудненого повітря до мікрорайону;
визначити час вражаючої дії СДОР.

Роботу оформити за наступною формою:

Вихідні дані.
Алгоритм роботи з розрахунками.
Підсумкова таблиці результатів розрахунків (Таблиця 1).
Висновки

чи потрапить мікрорайон в зону хімічного забруднення;
доцільні способи захисту населення під час аварії;
які заходи треба вжити заздалегідь, щоб уникнути втрат серед людей.

^ МЕТОДИКА ВИКОНАННЯ РОБОТИ

Оцінка хімічної обстановки, яка може скластися на місцевості під час аварії на хімічно-небезпечному об'єкті, включає:

визначення розмірів та площі зони хімічного забруднення;
визначення часу підходу хмари забрудненого повітря до відповідної межі чи об'єкту;
визначення часу вражаючої дії СДОР;
вибір способів захисту людей в зоні хімічного ураження.

Визначення розмірів та площі зони хімічного забруднення

Зона хімічного забруднення, що створюється на місцевості, може бути прогнозована у вигляді рівнобічного трикутника (мал. 1)

^ Мал. 1. Зона можливого хімічного забруднення

Г – глибина, Ш – ширина, S – площа зони хімічного забруднення,

R – відстань від місця аварії до досліджуваного об’єкту.
Розміри зони забруднення залежать від багатьох факторів:

типу і кількості СДОР, що може вилитися під час аварії;
умов зберігання;
ступеню вертикальної стійкості повітря

інверсія, коли знизу холодне повітря, зверху - тепле, перемішування повітря у вертикальній площині мінімальне;
ізотермія – температура повітря по висоті майже не змінюється;
конвекція – знизу тепле повітря, зверху – холодне,інтенсивне перемішування повітря у вертикальній площині)

швидкості вітру;
рельєфу місцевості, та наявності на ній лісових масивів, а також забудови багатоповерховими будинками.

Для визначення глибини зони хімічного забруднення пропонується табличний метод. Таблиця 2 складена для умови, коли швидкість вітру дорівнює 1 м/с. Якщо швидкість вітру більша за 1 м/с, то знайдене з таблиці 2 значення глибини зони хімічного забруднення треба помножити на поправочний коефіцієнт, що береться з таблиці 3.

Ширина зони хімічного забруднення залежить від глибини зони і ступеню вертикальної стійкості повітря. Вона розраховується за таким співвідношенням:

Ш = 0,03 Г – при інверсії,

Ш = 0,15 Г – при ізотермії,

Ш = 0,8 Г – при конвекції.

Площа рівнобічного трикутника зони хімічного забруднення розраховується за формулою:

(1)

^ Визначення часу підходу забрудненого повітря.

ас підходу забрудненого повітря до відповідного об’єкту залежить від відстані R між місцем розливу отруйної речовини та об’єктом, а також від швидкості переносу (W) забрудненого повітря. Середня швидкість переносу забрудненого повітря залежно від умов наведена в таблиці 4. Тоді час підходу визначається так:

(2)

Визначення часу уражаючої дії СДОР

Час уражаючої дії СДОР t_ур (час забруднення місцевості) визначається часом випаровування СДОР з поверхні розливу t_вип.:

(3)
де: G – маса розлитої отруйної речовини, т;

C_вип. – швидкість випаровування, т/хв.

Ш

видкість випаровування отруйної речовини розраховується:

(4)

де: S – площа розливу отруйної речовини, м²;

Ps – тиск насиченого пару отруйної речовини, кПа;

V_B – швидкість вітру, м/с;

M – молекулярна маса СДОР, г/моль.(з таблиці 4).

П

лощу можливого розливу СДОР визначають по профілю місцевості, де розташовані ємності для їх зберігання. Якщо аналізується можливість виливу отруйної речовини на відкритому майданчику, тоді площа розливу визначається за умови, що СДОР накриє поверхню землі шаром 0,05 м:

м² (5)
де: В – об’єм отруйної речовини, що вилилася при аварії, м³;

G – маса розлитої рідини, т;

ρ– густина СДОР, т/м³.

Значення параметрів СДОР наведені в таблиці 5. Величина тиску Р_S насиченої пари СДОР залежить від температури повітря і визначається з графіків (мал. 2).

Мал. 2. Графіки залежності тиску насичених парів СДОР від температури:

1 - фосген; 2 - сірчистий ангідрид; 3 - хлор; 4 - аміак
4. Оцінка способів захисту людей, що можуть потрапити в осередок хімічного ураження

Осередком хімічного ураження називають об'єкт або населений пункт, які потрапили в зону хімічного забруднення.

Під час забруднення об'єкту чи населеного пункту люди можуть знаходитись як в будинках, так і поза ними. Будинки мають відповідні захисні властивості. Протигази значно підвищують захист людей, але не дають повної гарантії їх безпеки. Так, несправні протигази, невірно підібраного розміру, старі, що втратили свої захисні властивості, знижують імовірність захисту людей від ураження.

^ 4.1. Використання протигазів. Використання наявних протигазів обов'язковим з моменту оповіщення про хімічну небезпеку і до тих пір, поки люди укриються в сховищах або вийдуть у безпечний район.

4.2. Евакуація. Евакуюють людей, як правило, в напрямку, перпендикулярному напрямку вітру. Вважається, що для виведення людей із зони хімічного забруднення достатньо мати такий резерв часу (час евакуації t_евак):

(6)

де t_рух - час руху людей за межі зони забруднення;

t_оп - час, потрібний для оповіщення людей;

t_зуп - час для аварійної зупинки виробництва (для людей, задіяних на виробництві).

Час руху людей за межі зони хімічного забруднення визначають так:

(7)
де Ш – ширина зони хімічного забруднення, м;

80 – середня швидкість руху людей прискореним кроком, м/хв.

Л

юди встигнуть евакуюватися, якщо час евакуації t_евак не буде більшим за час підходу хмари забрудненого повітря:

(8)

В середньому можна вважати доцільною евакуацію людей, якщо

(

9)
^ 4.3. Укриття в сховищі. Час потрібний для укриття в сховищі t_укр залежить від відстані до сховища. Якщо максимальну відстань до сховища не перевищує 400...500 метрів, то можна вважати, що люди встигають укритися в сховищі за 8…10 хвилин:

(10)
^ 4.4. Доцільний спосіб захисту. Додатково треба враховувати тривалість забруднення місцевості t_ур. Якщо вона не перевищує декількох годин, то доцільно укрити людей в сховищі. А взагалі, якщо люди встигають евакуюватись, то краще організувати евакуацію.

ПРИКЛАД

Оцінити хімічну обстановку, що може скластися після аварії на хімічно-небезпечному об'єкті, розташованому поблизу житлового мікрорайону.

^ ВИХІДНІ ДАНІ

Відстань від хімічно-небезпечного об'єкту до житлового мікрорайону R=8 км.
Тип і маса СДОР: фосген, G = 5 тонн.
Площа розливу-100 м².
Ступінь вертикальної стійкості повітря - інверсія.
Швидкість приземного вітру V_B= 2 м/с

РОЗВ'ЯЗОК

^ 1. Визначимо розміри зони хімічного забруднення.

З таблиці 2 попередньо знаходимо глибину зони хімічного забруднення:

Г=23 км

Враховуючи те, що табличні дані наведені для V_B= 1 м/с, вводимо поправочний коефіцієнт (табл. 3):

Г = 23 x 0,6 = 13,8 км.

Оскільки відстань до хімічно-небезпечного об'єкту R = 8 км, то наш мікрорайон потрапляє в зону хімічного забруднення.

Ширина зони хімічного забруднення для інверсії

Ш = 0,03 х Г = 0,03 х 13,8 = 0,414 км.

Площа зони хімічного забруднення відповідно

S = 0,5хГхШ = 0,5х13,8x0,414 = 2,86 кв. км

^ 2. Визначаємо час підходу хмари забрудненого повітря до мікрорайону.

Для заданих вихідних даних з таблиці 4 отримуємо швидкість переносу хмари:

W = 4 м/с

Р

озраховуємо час підходу хмари

^ 3. Визначаємо час уражаючої дії СДОР.

Зважаючи на те, що значення тиску насичених парів (Рs) суттєво залежить від температури повітря (мал. 2), а нам невідомо, в яку пору року може статися аварія, доцільно розглянути час уражаючої дії для теплої (t = +15 °С) і холодної (t = - 10 °С) пори року.

Оскільки нам відома площа розливу, розраховуємо швидкість випаровування отруйної речовини за формулою (4):

взимку (t =-10 °С, по графіку мал. 2 для фосгену Рs = 50 кПа):

влітку (t =+15°С, по графіку мал. 2 Рs = 140 кПа):

Визначаємо час вражаючої дії СДОР t_ур за формулою (3):

В

зимку:
Влітку:

Підсумкова таблиця

Розміри зони хімічного забруднення			t_підх, хв.	t_ур, годин		Час евакуації, t_евак, хв.	Час укриття в сховищі, t_укр, хв.
Г, км	Ш, км	S_забр., км³	t_підх, хв.	Влітку	Взимку	Час евакуації, t_евак, хв.	Час укриття в сховищі, t_укр, хв.
9,2	0,276	1,27	33,3	0,35	1,0	10,2…15,2	8…10

ВИСНОВКИ

Визначено, що Г=13,8 км > R=8 км, це означає, що мікрорайон потрапляє в зону хімічного забруднення.
Доцільні способи захисту людей (використання протигазів, евакуація, укриття в сховищі) обираються з таких міркувань:

2.1. Використання наявних протигазів є обов'язковим.

2

.2. Резерв часу на евакуацію. Визначаємо за формулою (7) час руху людей за межі зони хімічного забруднення:

Враховуючи, що t_підх =33,3 хв., по формулі (9) визначаємо можливість евакуації:

t_рух + (5... 10 ) хв = (10,2... 15,2) хв.< 33,3 хв.,

тобто люди встигнуть евакуюватися.

2.3. Резерв часу на укриття в сховищі. За формулою (10) визначаємо:

t_підх= 33,3 хв > (8...10) хв.,

це означає, що люди встигнуть укритися в сховищі до приходу хмари забрудненого повітря.

2.4. Доцільним способом захисту людей є евакуація їх в безпечний район, де вони будуть перебувати в холодну пору щонайменше 60 хвилин, в теплу - щонайменше 21 хвилину.
^ Таблиця 1

Підсумкова таблиця

Розміри зони хімічного забруднення			t_підх, хв.	t_ур, годин		Час евакуації, t_евак, хв.	Час укриття в сховищі, t_укр, хв.
Г, км	Ш, км	S_забр., км³	t_підх, хв.	Влітку	Взимку	Час евакуації, t_евак, хв.	Час укриття в сховищі, t_укр, хв.

^ Таблиця 2

Глибина зони хімічного забруднення

на відкритій місцевості, км (швидкість вітру 1 м/с)

Найменування СДОР	Кількість СДОР в ємностях, т
	5	10	25	50	74	100
1	2	3	4	5	6	7
При інверсії
Хлор, фосген	23	49	80	Більше 80
Аміак	3,5	4,5	6,5	9,5	12	15
Сірчистий ангідрид	4	4,5	7	10	12,5	17,5
При ізотермії
Хлор, фосген	4,6	7	11,5	16	19	21
Аміак	0,7	0,9	1,3	1,9	2,4	3
Сірчистий ангідрид	0,8	0,9	1,4	2	2,5	3,5
При конвекції
Хлор, фосген	1	1,4	1,96	2,4	2,85	3,15
Аміак	0,21	0,27	0,39	0,5	0,62	0,66
Сірчистий ангідрид	0,24	0,27	0,42	0,52	0,65	0,77

^ Таблиця 3

Поправочні коефіцієнти для швидкості вітру понад 1м/с

Швидкості вітру, м/с		2 м/с	3 м/с	4 м/с
Поправочний коефіцієнт	При інверсії	0,6	0,45	0,38
	При ізотермії	0,71	0,55	0,5
	При конвекції	0,7	0,62	0,55

^ Таблиця 4

Середня швидкість переносу хмари забрудненого повітря W, м/с

^ Швидкість вітру, м/с	Інверсія		Ізотермія		Конвекція
^ Швидкість вітру, м/с	R≤10 км	R>10 км	R≤10 км	R>10 км	R≤10 км	R>10 км
1	2	2,2	1,5	2	1,5	1,8
2	4	4,5	3	4	3	3,5
3	6	7	4,5	6	4,5	5
4	-	-	6	8	-	-

^ Таблиця 5

Значення деяких параметрів СДОР

Тип СДОР	Молекулярна маса, М, г/моль	Густина, ρ, т/м³
Хлор	71	1,56
Фосген	99	1,42
Аміак	17	0,68
Сірчистий ангідрид	64	1,46

^ Таблиця 6

Варіанти вихідних даних для завдань оцінки хімічної обстановки

№ варі-анту	Відстань до ХНО, R, км	Швидкість вітру, V_B. м/с	Стійкість повітряної маси	Вид СДОР	Маса розлитої СДОР, G, тон	Площа розливу, S, м²
1	2	3	4	5	6	7
1.	14	1	інверсія	Хлор	5	50
2.	5	1	ізотермія	Фосген	10	150
3.	2	3	інверсія	Аміак	25	400
4.	9	1	інверсія	Сірчистий ангідрид	50	-
5.	5	4	ізотермія	Хлор	25	130
6.	12	1	інверсія	Фосген	10	180
7.	3	1	інверсія	Аміак	5	75
8.	16	1	інверсія	Сірчистий ангідрид	100	-
9.	5	2	ізотермія	Хлор	25	-
10.	6	1	ізотермія	Хлор	10	-
11.	8	1	інверсія	Аміак	50	100
12.	2,5	1	ізотермія	Аміак	100	-
13.	7	4	ізотермія	Хлор	50	170
14.	2,5	1	ізотермія	Аміак	100	-
15.	5	4	ізотермія	Хлор	25	100
16.	6	2	інверсія	Аміак	75	700
17.	8	3	ізотермія	Хлор	50	-
18.	3	3	ізотермія	Хлор	10	-
19.	5	1	інверсія	Фосген	5	-
20.	20	2	інверсія	Хлор	10	170
21.	4	1	інверсія	Аміак	10	100
22.	4	1	ізотермія	Хлор	5	70
23.	2	1	ізотермія	Аміак	100	-
24.	18	3	інверсія	Хлор	10	170
25.	2	1	конвекція	Фосген	50	-
26.	4,5	2	інверсія	Сірчистий ангідрид	50	120
27.	14	4	інверсія	Фосген	10	-
28.	4	3	конвекція	Сірчистий ангідрид	10	90
29.	8	2	інверсія	Фосген	5	60
30.	10	2	ізотермія	Аміак	5	50
31.	4	1	інверсія	Сірчистий ангідрид	100	150
32.	8	1	ізотермія	Хлор	25	400
33.	6	2	інверсія	Аміак	75	1300
34.	4	1	ізотермія	Хлор	5	75
35.	26	3	інверсія	Хлор	25	-

Схожі:

	Оцінка радіаційної обстановки Особливості радіоактивного зараження при вибуху ядерного боєприпасу І аварії на атомній електростанції		Навчальна аудиторія. Навчальна мета Організація оборони: з'ясування одержаного завдання, оцінка обстановки, прийняття рішення. Проведення рекогносцировки, віддання бойового...
	Міністерство освіти І науки України Державний вищий навчальний заклад Тема: «Виявлення та оцінка обстановки в осередку ураження, що виникає при зруйнуванні греблі водосховища»		Міністерство освіти І науки України Державний вищий навчальний заклад Тема: «Виявлення та оцінка обстановки в осередку ураження, що виникає при зруйнуванні греблі водосховища»
	Тема 1 Оцінка інженерної та пожежної обстановки Тема 2 Послідовність проведення заходів щодо надання допомоги потерпілим та життєзабезпечення. Інтенсивна терапія		Міністерство освіти І науки України Державний вищий навчальний заклад ...
	Оцінка інженерної обстановки при вибухах І землетрусах Однією із причин великих виробничих аварій І катастроф є вибухи, які на промислових підприємствах супроводжуються обвалом І деформаціями...		Тема термодинамічні й кінетичні закономірності перебігу біохімічних... Предмет хімічної термодинаміки. Основні поняття хімічної термодинаміки: термодинамічна система (ізольована, закрита, відкрита, гомогенна,...
	Практичне заняття №1 Первинна статистична оцінка результатів спостережень... ...		Лекція 5 Тема: Небезпеки при аваріях І катастрофах на аес та підприємствах... Мета: в результаті вивчення теми даної лекції студенти повинні знати: дію іонізуючого випромінювання на людину, фази аварій на аес,...

Додайте кнопку на своєму сайті:
Школьные материалы