Материал: Оценка устойчивости работы различных опасных промышленных предприятий в результате чрезвычайной ситуации

Оценить устойчивость работы завода в случае предложенной (прогнозируемой) чрезвычайной ситуации.

Решение:

.        Для оценки возможной химической обстановки на заводе и местности сначала по графику прогноза погоды находим, что при указанных метеоусловиях степень вертикальной устойчивости атмосферы - инверсия.

А. Глубину зоны заражения можно рассчитать в зависимости от известных поражающих концентраций по уравнению ,

,

где G - количество АХОВ в аварийной емкости, т; Д_пор - поражающая токсодоза, мг.×мин/м³; Д_пор = С_пор × τ_пор (С_пор - поражающая концентрация АХОВ в воздухе мг/м³; τ_пор - экспозиция или время воздействия ядовитого вещества данной концентрации, мин); V_в - скорость ветра в приземном слое воздуха, м/с.

Таким образом, для 5 т хлора, содержащегося в обвалованной ёмкости на закрытой местности при скорости ветра 0,5 м/с, рассчитываем глубину зоны заражения

Глубина распространения зараженного хлором воздуха в поражающих концентрациях составляет 8,86 км. Находим ширину этой зоны:

Ш_пор=0,03Г_пор=0,03·8,86=0,3 км.

Для расчета площади зоны воспользуемся уравнением:

Рассчитываем размеры зоны химического заражения со смертельными концентрациями хлора:

Г_см=0,25·Г_пор=0,25·8,86=2,215 км

Ш_см=0,03· Г_см=0,03·2,215=0,066 км

Б. Для расчёта времени τ, за которое облако зараженного воздуха дойдёт от места аварии до завода:_п = 1,0 м/с.

По формуле (8) рассчитаем время подхода зараженного воздуха к заводу:

мин.

В. Время испарения хлора из обвалованной ёмкости τ_исп равно 22 ч.

По формуле (10) рассчитываем продолжительность поражающего действия разлившегося хлора:

τ_зар = 0,7·τ_исп = 15,4 ч =924мин.

Г. Для выявления расчетной границы возможного очага поражения на заводе нужно нарисовать схему химической обстановки на местности.

Д. При подсчете возможных потерь в очаге поражения сначала определяем, что в зоне заражения окажутся 78 человек. Из них на открытой местности будут находиться 4 чел., в помещении 74 чел. (по условию)

Определяем возможное число пораженных в помещениях 74·0,8=59 чел., из них со смертельным исходом будет 59·0,35=21 чел., средней и тяжелой степени 59·0,4=24 чел, легкой степени 59·0,25=15 чел.; всего с длительным отравлением и со смертельным исходом 21+24=45 чел.

Общие потери в этом очаге поражения составят 45 чел.

Е. Для определения ориентировочного превышения концентрации хлора в очаге поражения над его ПДК воспользуемся формулой (1.14) для расчете токсодозы, которую могут получить люди в зоне заражения

мг × мин/м³.

Определяем концентрацию хлора в очаге поражения при инверсии

 мг/м³.

По формуле (16) находим величину превышения концентрации хлора в очаге поражения по сравнению с его предельно допустимой концентрацией

2.      Для анализа результаты расчётов оценки химической обстановки, которая может сложиться на заводе в случае аварии на водоочистной станции с выливом 5 т жидкого хлора, сведём в таблицу.

Таблица 1

РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ

Анализ результатов оценки возможной химической обстановки позволяет сделать следующие выводы об устойчивости работы завода в прогнозируемых условиях:

а)      ориентировочно концентрация хлора в очаге поражения на заводе превысит его предельно допустимую концентрацию в 442,3 раз;

б)      в условиях, которые могут сложиться, потери рабочего персонала составят 45 чел., что может вызвать затруднение в работе завода на длительное время

Для повышения устойчивости работы машиностроительного завода нужно осуществить следующие мероприятия:

а) снабдить рабочих и служащих на рабочих местах противогазами с коробками марок В, БКФ, Е или Г, которые обеспечат защиту органов дыхания при концентрации хлора в воздухе равной 442,3 ПДК в течение 50-150 ч;

б) из цехов, работу которых можно прервать на 15 ч и более, рабочих и служащих, одевших средства защиты органов дыхания, эвакуировать из зоны химического заражения; в цехах, технологический процесс которых прерывать нельзя, работу следует организовать в средствах защиты органов дыхания укороченными сменами с отдыхом персонала в убежищах;

в) заблаговременно провести работы по герметизации цехов и других помещения (уплотнить закрытие дверей, окон, форточек, вентиляционных отверстий и т.п.);

г) обеспечить надёжную связь между диспетчерскими службами завода и водоочистной станции, а также с другими предприятиями города, использующими или производящими аварийно химически опасные вещества, с аварийно-спасательными службами или формированиями[5];

д) для дегазации местности, зданий, сооружений и оборудования, иметь на заводе достаточное число поливомоечных машин и дегазирующих веществ (гашёная известь, щелочные отходы и вода);

е) предусмотреть развёртывание обмывочных пунктов и площадок для санитарной обработки персонала, выходящего из очага поражения, организовать социальное и медицинское обслуживание в соответствии с трудовым кодексом РФ.

ж) по мере возможности удалить источник аварии.

Предложенные мероприятия по повышению устойчивости работы завода в условиях заражения атмосферы хлором практически исключат потери от отравления производственного персонала и остановку работы завода.

Задача 2

На расстоянии R=2,4 км =38° от объекта (завода, автотранспортного предприятия, населенного пункта и т.д.) установлена емкость, в которой содержится G=25 т сероуглерода . Размеры объекта 80×100 м². Местность- открытая. Диаметр обваловки d=6,5 м. Авария произойдет днем в 13:45 20.05.2009. Метеоусловия: ясно, скорость приземного ветра V_в=3,2 м/с, его азимут α_в=, температура воздуха t=16^оС. В очаг поражения попадут 68 рабочих и служащих, из них на открытой местности будут находиться 10%. Обеспеченность средствами индивидуальной защиты (СИЗ) органов дыхания (противогазами и респираторами) составит 60%. Предельно допустимая концентрация ОХВ равна 1 мг/м³.

Оценить устойчивость работы объекта в случае указанной аварии.

Решение:

.        Для оценки возможной химической обстановки на заводе и местности по графику прогноза погоды находим, что при заданных метеоусловиях степень вертикальной устойчивости атмосферы - конвекция.

А.      Сероуглерод не указан в приложении, поэтому при расчёте размеров зон заражения глубину его распространения по ветру в поражающих концентрациях определяем по формуле:

,

но сначала рассчитаем поражающую токсодозу  (характеристика вещества указана в приложении):

Д_пор = С_пор × τ_пор = 1500 × 90 = 135 000 мг × мин/м³,

затем находим

 км.

Полученное значение справедливо при оценке глубины распространения АХОВ при условии, когда ёмкость необвалована, находится на открытой местности и авария произошла при инверсионном состоянии атмосферы. Чтобы определить глубину зоны распространения паров сероуглерода в поражающих концентрациях согласно условию примера, нужно в значение  ввести поправки на обваловку и конвекцию:

км.

По формуле (1.6) находим ширину этой зоны

Ш_пор = 0,8 × Г_пор = 0,8 × 0,0214= 0,017 км.

Для расчета площади зоны воспользуемся уравнением:

_пор =  Г_пор × Ш_пор =  × 0,0214 × 0,017 = 0,000182 км².

Определяем глубину зоны заражения  со смертельными концентрациями:

Д_см = С_см × τ_см = 10000 × 90 = 900000 мг × мин/м³,

км,

Г_см = 0,144 × 0,67: 16 = 0,006 км.

Находим ширину и площадь этой зоны:

Ш_см = 0,8 × Г_см = 0,8 × 0,006 = 0,0048 км,

S_см =  Г_см × Ш_см =  × 0,006 × 0,0048 = 0,000015 км².

Б.      Для расчёта времени τ, за которое облако зараженного воздуха дойдёт от места аварии до завода, сначала найдём, что скорость переноса зараженного воздуха V_п равна 5 м/с, затем рассчитаем промежуток времени, за который зараженный воздух распространится до завода:

мин.

В.      Время поражающего действия сероуглерода τ на заводе вычисляем в следующей последовательности:

·        вычисляем скорость испарения  V_исп, т/мин, по зависимости:

,

где S_p - площадь разлива кислоты, равная площади обваловки (поддона)

_p = S_обв = π × (d/2)² = 3,14 × (6,5/2)² = 33,17 м².

_s - давление насыщенного пара  в ёмкости находим по графику (прил. 10), оно равно 34 кПа,

М - молекулярная масса cероуглерода, её величину рассчитываем по формуле с помощью таблицы периодической системы химических элементов:

 =  +  = 12 + 2·32 = 76 г/моль,

тогда

 т/мин;

·        найдём возможную продолжительность поражающего действия сероуглерода на заводе:

τ_зар = 0,53·τ_исп = 0,53·19= 10,1ч = 604,2 мин.

Г.      Для выявления возможной границы очага поражения на заводе нужно нарисовать схему химической обстановки на местности.

Д.      При подсчёте возможных потерь в очаге поражения на заводе определяем, что в момент заражения в помещениях будут находиться 68-68·0,1=61 чел. (по условию).

Находим число поражённых 61 × 0,4 = 24 чел., из них:

  со смертельным исходом будет 24 × 0,35 = 8 чел.

   средней и тяжёлой степени - 24 × 0,4 = 10 чел.

   лёгкой степени - 24 × 0,25 = 6 чел.

Всего с длительным заболеванием и со смертельным исходом: 8+10 = 18 чел.

Число пораженных на открытой местности составит 7·0,4 = 3 чел., из них со смертельным исходом будет 3·0,35 = 1 чел., средней и тяжёлой степени 3·0,4 = 1 чел., лёгкой степени 3·0,25 = 1 чел., всего с длительным заболеванием и со смертельным исходом 1+1 = 2 чел.

Общие потери в этом очаге составят 18+2=20 чел.

Е.      Для определения ориентировочного превышения концентрации сероуглерода в очаге поражения над его ПДК воспользуемся формулой (1.14) для расчёта токсодозы сероуглерода, которую могут получить люди в зоне заражения, но сначала нужно откорректировать расстояние от места возможной аварии до завода на обваловку по формуле (1.2) и примечанию к прил.5

_I = R : 0,67 = 2,4 : 0,67 = 3,6 км

тогда

мг × мин/м³.

Определяем концентрацию сероуглерода в очаге поражения при инверсии

мг/м³.

Для конвекции концентрация сероуглерода на заводе составит:

мг/м³.

Находим величину превышения концентрации сероуглерода в очаге поражения по сравнению с её предельно допустимой концентрацией:

раз.

2.      Для анализа результаты расчётов оценки химической обстановки, которая может сложиться на заводе по производству синтетических волокон в случае разрушения ёмкости с 25 т сероуглерода, сведём в табл.2.

Таблица 2

РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЁТОВ ОЦЕНКИ ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ

При анализе результатов оценки возможной химической обстановки на заводе можно сделать следующие выводы:

) время подхода зараженного воздуха к заводу после возможной аварии равно 8 мин. Этого времени недостаточно для полного оповещения персонала завода об опасности. Следовательно, ёмкость с сероуглеродом расположена слишком близко к предприятию;

) возможные потери в очаге поражения составят 20 чел из 68 рабочих и служащих. А это значит, что обеспеченность персонала противогазами на 60 % недостаточна.

.        Для повышения устойчивости работы завода (предотвращения потерь людей) нужно заблаговременно провести следующие мероприятия:

а) снабдить всех рабочих и служащих противогазами с коробками марок В или БКФ;

б) из цехов, работу которых можно прервать, персонал эвакуировать из зоны заражения; в цехах, технологический процесс которых останавливать нельзя, работу следует предусмотреть в противогазах укороченными сменами;

в) удалить хранилище сероуглерода от завода на безопасное расстояние;

г) для дегазации местности, зданий и оборудования иметь на заводе достаточное количество поливомоечных машин и дегазирующих веществ (водных растворов щелочей и аммиака);