РГР № 2. ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ НА ОБЪЕКТЕ ЭКОНОМИКИ ПРИ РАЗРУШЕНИИ ЕМКОСТИ С ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫМ ВЕЩЕСТВОМ
Химические элементы (118 элементов по таблице Д.И. Менеделева) образуют химические вещества, часть из них – это химически опасные вещества (ХОВ). Химические опасные вещества делятся на разные категории: вредное вещество, ядовитое вещество, отравляющее вещество, сильнодействующее ядовитое вещество (СДЯВ).
Вредное вещество – вещество, которое при контакте с организмом вызывает травмы (ожоги), заболевания или другие отклонения в организме состояние здоровья, обнаруживаемые современными методами, как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни и последующих поколений (соляная кислота, сероводород, формальдегид и др.).
Вредные химические вещества, способные при попадании в организм даже в малом количестве вызывать интоксикацию (отравление с резким ухудшением состояния здоровья) или смерть, называются ядовитыми веществами (мышьяк, ртуть, синильная кислота, никотин). Яды биологического происхождения называются токсинами (яды змей, пауков, микотоксины (грибы), соланин и др.).
Отравляющие вещества (ОВ) – это токсичные химические соединения, предназначенные для поражения живой силы противника как химическое оружие массового поражения (ХОМП), действующие как нервнопаралитические, удушающие, вызывающие интоксикацию организма. К ним относятся зарин, зоман, табун, иприт, фосген и др.
Сильно действующие ядовитые вещества (СДЯВ) – применяемые в промышленности химические соединения, как правило, находящиеся в жидком состоянии в емкостях или в емкостях под высоким давлением, обладающие токсичностью и способные при определенных условиях (например, разрушение емкостей при авариях) вызывать массовые поражения людей и животных и приводить к загрязнению местности. К таким веществам можно отнести хлор, фтор, аммиак, кислоты и др.
Исходные данные
Таблица 1 – Исходные данные по вариантам
Индекс | Варианты | ||||||||||||||||||||
Акролеин | Акрилонитрил | Ацетонциангидрид | Арсин | Ам миак | Водород бромис тый | Водород цианис тый | Водород хлорис тый | Водород фторис тый | Диметиламин | ||||||||||||
0,1 | 0,01 | 0,5 | |||||||||||||||||||
Ко | Ин | Ко | Из | Из | Из | Из | Из | Из | Из | ||||||||||||
3,2 | 5,5 | 2,8 | 3,5 | 1,9 | 4,0 | 6,0 | 5,0 | 1,8 | 4,5 | ||||||||||||
0% | 80% | 90% | 100% | 20% | 40% | 60% | 30% | 70% | 50% | ||||||||||||
Индекс | Варианты | ||||||||||||||||||||
Зарин | Зоман | Кислота соля ная | Метилакриллат | Метиламин | Метил бромис тый | Метил хлористый | Окись этилена | Серни стый ангидрид | Сероводород | ||||||||||||
0,01 | 0,05 | 0,1 | 0,01 | 0,5 | |||||||||||||||||
0,5 | |||||||||||||||||||||
Из | Из | Ко | Из | Ко | Ин | Из | Из | Ин | Из | ||||||||||||
3,0 | 2,0 | 2,1 | 2,5 | 2,7 | 2,3 | 1,2 | 2,2 | 1,5 | 2,9 | ||||||||||||
20% | 40% | 50% | 100% | 0% | 80% | 30% | 60% | 90% | 70% | ||||||||||||
Индекс | Варианты | ||||||||||||||||||||
Сероугле род | Триметиламин | Формальдегид | Фосген | Фосфора треххлорид | Фтор | Хлор | Хлорпик рин | Хлорциан | Этилмеркаптан | ||||||||||||
0,1 | 0,05 | 0,01 | 0,05 | ||||||||||||||||||
0,5 | |||||||||||||||||||||
Из | Ин | Из | Ин | Из | Ин | Ко | Из | Из | Из | ||||||||||||
1,9 | 2,0 | 1,0 | 6,0 | 2,1 | 8,0 | 9,5 | 2,8 | 0,8 | 3,7 | ||||||||||||
100% | 20% | 50% | 40% | 0% | 30% | 90% | 60% | 90% | 70% | ||||||||||||
Расшифровка индексов таблицы 1:
1 – наименование опасного химического вещества.
2 – эквивалентное кол-во опасного химического вещества по первичному облаку (облако, образующееся в результате мгновенного (1 – 3 мин.) перехода в атмосферу части химического соединения), т.
3 – эквивалентное кол-во опасного химического вещества по вторичному облаку (облако, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности), т.
4 – скорость ветра, м/с. Ветер дует по азимуту в сторону объекта.
5 – состояние вертикальной устойчивости воздуха: Ин – инверсия (нижние слои воздуха холоднее и тяжелее верхних. Зараженное облако распространяется на большую глубину (десятки км)), Из – изотермия (температура воздуха одинаковая по высоте и вертикального перемещения воздуха не наблюдается), Ко – конвекция (верхние слои воздуха имеют более низкую температуру, чем приземные. Приземный воздух как более теплый и легкий, поднимается вверх, вызывая сильное рассеивание паров и аэрозолей ХОВ).
6 – азимут расположения объекта и направления ветра относительно емкости с опасным химическим веществом.
7 – расстояние до объекта от емкости с опасным химическим веществом, км.
8 – обеспеченность противогазами, %.
Определение опасности ХОВ и зоны химического загрязнения
Задание:
1. Описать: 1) физические, химические свойства; 2) применение ХОВ; 3) опасность химического вещества; 4) доврачебную помощь при его воздействии на организм (www.wikipedia.org или другие источники).
2. Рассчитать глубину ЗХЗ (зона химического заражения) по первичному облаку (Г1); глубину ЗХЗ по вторичному облаку (Г2); полную глубину (Г). Достигает ли зараженное облако объекта?
3. Вычертить ЗХЗ с учетом угла раскрытия зоны. На рисунке укажите местоположение объекта и место разрушения емкости с ХОВ.
4. Определить площадь зоны возможного заражения химически опасным веществом.
5. Определить время, за которое зараженные облака подходят к объекту. Определить возможно ли провести эвакуацию людей с объекта в безопасные районы? Предложения по способам и средствам защиты.
6. Определить потери людей в очаге поражения при обеспеченности противогазами:
· Потери людей на открытой местности,
· Потери людей, находящихся в укрытии,
· Общие потери,
· Структуру потерь с учетом тяжести пострадавших людей.
Методические указания
1. ХОВ описывается по четырем критериям: 1) физические, химические свойства; 2) применение ХОВ; 3) опасность поражающие действия) ХОВ; 4) доврачебная (первая) помощь при его воздействии на организм (www.wikipedia.org).
2. Глубину ЗХЗ по первичному и вторичному облакам можно рассчитать, зная эквивалентное количество опасного химического вещества и скорость ветра по исходным данным и таблице 2.
Полная глубина ЗХЗ рассчитывается по формуле:
Г = Г* + 0,5Г**, км
где Г* – большее значение глубины ЗХЗ из Г1 и Г2, рассчитываемые соответственно по первичному (Г1) облаку и вторичному (Г2) облаку,
Г** – меньшее значение глубины ЗХЗ, рассчитываемые по первичному (Г1) и вторичному (Г2) облакам.
Проверьте, достигает ли зараженное облако объекта, сравнив полную глубину ЗХЗ с расстоянием r от объекта до источника аварии.
3. Зона химического загрязнения (ЗХЗ) местности определяется с учетом направления ветра и угла раскрытия этой зоны (таблица 3). Рисунок выполняется на листе с указанием направления «север». Принято направление «север» принимать верх листа. Место расположения объекта указывается на рисунке с учетом азимута (А), град. и расстояния (удаления) объекта от места разрушения емкости с ХОВ (r), км. Азимут определяется по часовой стрелке от направления «север» путем откручивания размера угла азимута в градусах соответствующего величине азимута по варианту.
По условиям задачи ветер дует по азимуту в сторону объекта. Это направление ветра будет биссектрисой угла зоны загрязнения.
Таблица 2 – Значения глубин ЗХЗ, км
Скорость ветра, м/с | Глубина в км по эквивалентному количеству ХОВ (массе облака m), т | ||||||||||||
0,01 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | ||||||||||
0,38 | 0,85 | 1,25 | 3,16 | 4,75 | 9,18 | 12,53 | 19,2 | 29,56 | 38,13 | 52,67 | 65,23 | 81,91 | |
0,26 | 0,59 | 0,84 | 1,92 | 2,84 | 5,35 | 7,2 | 10,83 | 16,44 | 21,02 | 28,73 | 35,35 | 44,09 | |
0,22 | 0,48 | 0,68 | 1,53 | 2,17 | 3,99 | 5,34 | 7,96 | 11,94 | 15,18 | 20,59 | 25,21 | 31,30 | |
0,19 | 0,42 | 0,59 | 1,33 | 1,88 | 3,28 | 4,36 | 6,46 | 9,62 | 10,33 | 16,43 | 20,05 | 24,80 | |
0,17 | 0,38 | 0,53 | 1,19 | 1,68 | 2,91 | 3,75 | 5,53 | 8,19 | 9,06 | 13,88 | 16,89 | 20,82 | |
0,15 | 0,34 | 0,48 | 1,09 | 1,53 | 2,66 | 3,43 | 4,88 | 7,2 | 8,14 | 12,14 | 14,79 | 18,13 | |
0,14 | 0,32 | 0,45 | 1,00 | 1,42 | 2,46 | 3,17 | 4,49 | 6,48 | 7,42 | 10,87 | 13,17 | 16,17 | |
0,13 | 0,30 | 0,42 | 0,94 | 1,33 | 2,30 | 2,97 | 4,2 | 5,92 | 6,86 | 9,9 | 11,98 | 14,68 | |
0,12 | 0,28 | 0,4 | 0,88 | 1,25 | 2,17 | 2,8 | 3,96 | 5,6 | 6,50 | 9,12 | 11,03 | 13,50 | |
0,12 | 0,26 | 0,38 | 0,84 | 1,19 | 2,06 | 2,66 | 3,76 | 5,31 | 6,20 | 8,5 | 10,23 | 12,54 |
Таблица 3 – Угловые размеры зоны химического заражения ХОВ в зависимости от скорости ветра ϕ
Скорость ветра, м/с | До 0,5 | 0,6 -1 | 1,1-2 | 2,1-4 | 4,1-8 | 8,1-10 | Более 10 |
Угол раскрытия ЗХЗ, град. |
4. Площадь зоны возможного заражения опасным химическим веществом (площадь территории, в пределах которой под воздействием направления ветра может перемещаться облако с химическим опасным веществом) определяется по формуле:
S = 8,72 10-3 Г2 ϕ,
где S – площадь зоны возможного заражения, км2;
Г – полная глубина зоны заражения, км;
ϕ – угловой размер зоны возможного заражения, град.
5. Время подхода облака с опасным химическим веществом к объекту определяется по формуле:
Т = r / Vп, мин,
где r – расстояние от объекта до емкости с опасным химическим веществом, км,
Vп – скорость переноса загрязненного облака (таблица 4), м/с.
Таблица 4 – Скорость переноса фронта зараженного воздуха с учетом устойчивости атмосферы
Состояние вертикальной устойчивости воздуха. | Скорость переноса воздуха в зависимости от скорости ветра, м/с | ||||||||
9-10 | |||||||||
Инверсия | - | - | - | - | - | ||||
Изотермия | |||||||||
Конвекция | - | - | - | - | - |
Примечание: если время подхода зараженного воздуха к объекту не превышает 30 мин., то население должно оставаться в помещениях, проведя их герметизацию и применять средства защиты. Если время подхода зараженного воздуха к объекту превышает 30 мин., то с учетом других факторов может быть проведена эвакуация людей с объекта в безопасные районы (в этом случае указать направление отвода людей).
6. Возможные потери людей в процентах в очаге химического поражения при определенной обеспеченности противогазами указаны в таблице 5.
При расчете принять следующие условия:
1. Кол-во работников на объекте равно номеру варианта, умноженному на 100.
2. На открытой местности находится 10% работников, в укрытии – 90% от общего количества работников.
3. Структура потерь людей из общего количества пострадавших составляет: лёгкой степени с выходом из строя до нескольких дней – 25%; средней и тяжелой степени, нуждающихся в госпитализации, с выходом из строя до двух недель – 40%; со смертельным исходом – 35%.
Таблица 5 Возможные потери людей в очаге химического поражения в %
Условия нахождения людей | Потери при обеспеченности людей противогазами | |||||||||
0% | 20% | 30% | 40% | 50% | 60% | 70% | 80% | 90% | 100% | |
На открытой местности | ||||||||||
В простейших укрытиях |