Тема 7. Прогнозирование возможной химической обстановки при аварии на ХОО. Оценка возможных людских потерь и материального ущерба в случае аварии на ХОО. Основные мероприятия по защите персонала и населения от АХОВ. Приборы химического контроля.
Химически опасный объект (ХОО) - это объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные химические вещества, при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды.
Прогнозирование и оценка химической обстановки включает решение следующих задач:
1. определение направления оси следа облака выброса химических веществ, вследствие аварии или разрушения технологического оборудования или емкостей для хранения АХОВ, по метеоданным.
2. определение размеров зон загрязнения местности по ожидаемым значениям доз поражения
3. определение площади поражения АХОВ
4. определение времени подхода зараженного воздуха к объекту и продолжительности поражающего действия АХОВ
5. определение возможного поражения людей, находящихся в очаге заражения
6. порядок нанесения зон поражения на карты и схемы
Химическая защита представляет собой комплекс мероприятий, направленных на исключение или ослабление воздействия АХОВ на население и персонал ХОО, уменьшение масштабов последствий химических аварий. Мероприятия химической защиты выполняются, как правило, заблаговременно, а также в оперативном порядке в ходе ликвидации возникающих чрезвычайных ситуаций химического характера.
Заблаговременно проводятся следующие мероприятия химической защиты:
а) создаются и эксплуатируются системы контроля за химической обстановкой в районах химически опасных объектов и локальные системы оповещения о химической опасности
б) разрабатываются планы действий по предупреждению и ликвидации химической аварии
в) накапливаются, хранятся и поддерживаются в готовности средства индивидуальной защиты органов дыхания и кожи, приборы химической разведки, дегазирующие вещества
г) поддерживаются в готовности к использованию убежища, обеспечивающие защиту людей от АХОВ
д) принимаются меры по защите продовольствия, пищевого сырья, фуража, источников (запасов) воды от заражения АХОВ
е) проводится подготовка к действиям в условиях химических аварий аварийно-спасательных подразделений и персонала ХОО
ж) обеспечивается готовность сил и средств подсистем и звеньев РСЧС, на территории которых находятся химически опасные объекты, к ликвидации последствий химических аварий.
В оперативном порядке в ходе ликвидации возникающих чрезвычайных ситуаций химического характера:
а) обнаружение факта химической аварии и оповещение о ней
б) выявление химической обстановки в зоне химической аварии
в) соблюдение режимов поведения на зараженной территории, норм и правил химической безопасности
г) обеспечение населения, персонала аварийного объекта и участников ликвидации последствий химической аварии средствами индивидуальной защиты органов дыхания и кожи, применение этих средств
д) эвакуация населения при необходимости из зоны аварии и зон возможного химического заражения
е) укрытие населения и персонала в убежищах, обеспечивающих защиту от АХОВ
ж) оперативное применение антидотов (противоядий) и средств обработки кожных покровов
з) санитарная обработка населения, персонала и участников ликвидации последствий аварий
и) дегазация аварийного объекта, территории, средств и другого имущества.
Приборы химической разведки служат для обнаружения ОВ, их идентификации (опознавания) и определения концентрации. Они делятся на войсковые и специальные, используемые специальными химическими подразделениями. К войсковым приборам химической разведки относятся средства индикации, газоопределители и автоматические газосигнализаторы.
Войсковой прибор химической разведки (ВПХР) предназначен для определения в воздухе, на местности, вооружении и военной технике зарина, зомана, иприта. фосгена, дифосгена. Войсковой индивидуальный комплект химического контроля (ВИКХК) предназначен для обнаружения зараженности воздуха, воды и поверхности отравляющими веществами[4]..
РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
Задача 1
Выполнить расчет вентиляции с целью обеспечения здоровых и безопасных условий труда на рабочем месте по опасным и вредным факторам, характерным для данного технологического процесса. Исходные данные в (табл. 1).
Таблица 1 Исходные данные
| № пп | Показатели | Численные значения |
| Число работников N, чел. | ||
| Размеры помещения, м L B H | ||
| Температура воздуха, tп, ºС | -5 | |
| Относительная влажность φп, % | ||
| Установленная мощность эл. оборудования W, кВт | ||
| Вредные пары и газы (свойства см. в табл. А.1 приложения А) Интенсиность газов qгп, г/ч Масса m, кг | Бензол | |
| Интенсиность влаги qвл, кг/ч | 1,0 | |
| Площадь неплотностей F,м2 | 0,2 | |
| Кратность k | 2,5 |
Решение.
Расход воздуха для общеобменной вентиляции определяем по каждому фактору:
а) Удельное потребление кислорода работниками («по людям»), м3/ч
L = N∙q = 50 ∙ 30 = 1500 м3/ч
где N– максимальное число людей в цехе, чел.;
q –нормируемый удельный расход приточного воздуха на 1 чел., м3/ч; принимается из следующих условий: если на 1 работника приходится менее 20 м3 объема помещения, то принимается q≥ 30 м3/ч; если указанный объем больше 20 м3 — q≥ 20 м3/ч.;
б) по избыткам явной теплоты, м3/ч
где qизб– избыточный явный тепловой поток в помещении, кВт; за избыточный тепловой поток следует принять тепловыделения от установленного электрооборудования,
ρ – плотность воздуха, принять ρ = 1,2 кг/м3;
tу, tп– температура воздуха, соответственно удаляемого из помещения за
пределы рабочей зоны и подаваемого в помещение в рабочую зону, ºС;
сp– теплоемкость воздуха, равная сp =1,01 кДж/(кг ºС);
qизб = W∙kз∙kо∙kт = 35∙ 0,8 ∙ 1,0 ∙ 0,5 = 14
гдеW – установленная мощность электрооборудования, кВт;
kз– коэффициент загрузки электрооборудования, kз = 0,5…0,8;
kо – коэффициент одновременности работы, kо = 0,5…1,0;
kт – коэффициент тепловыделений оборудования, kт = 0,1…0,5;
в) по массе выделяющихся вредных или взрывоопасных веществ, м3/ч
где qгп – интенсивность поступления вредных газов и паров или взрывоопасных веществ в воздух помещения, г/ч;
Cу, Cп – концентрация вредного или взрывоопасного вещества в воздухе, соответственно удаляемого из помещения за пределами рабочей зоны и поступающего в помещение в рабочую зону, мг/м3
г) по избыткам влаги (водяного пара), м3/ч
где qвл – интен-ность поступления избытков влаги в воздух помещения,кг/ч;
dу,dп – влагосодержание воздуха, соответственно удаляемого из помещения за пределами рабочей зоны и подаваемого в помещение в рабочую зону, г/кг.
Поскольку в ГОСТ 12.1.005-88 задаются величины относительной
влажности воздуха φу и φп,%, то их перевод в абсолютные величины dу и dп,
г/кг, производятся по формулам:
где P– барометрическое давление, принимаемое равным 760 мм рт. ст.;
pн – парциальное давление насыщенного водяного пара при данной
температуре воздуха, мм рт. ст.,
д) по нормируемой кратности воздухообмена, м3/ч
L = k∙Vp=2,5∙672=1680
где Vp – рабочий объем помещения, м3; для помещений высотой 6 м и
более, согласно СНиП 41-01-2003, принимается Vp = 6∙S;
S –площадь помещения, м2;
k– нормируемая кратность воздухообмена, ч-1
Расход воздуха для местной вентиляции следует определять в дополнение к общеобменной:
а) расход воздуха, м3/ч, для удаления вредных паров и газов из укрытий (кожухов) рабочего оборудования
Lу,к = 3600∙F∙v0= 3600∙0,2∙0,7=504
где F– площадь рабочих проемов и неплотностей, м2;
v0 – средняя по площади рабочих проемов и неплотностей скорость
всасывания, принимается v0= 0,5 м/с при ПДК > 50 мг/м3, v0= 0,7 м/с при
ПДК = 5…50 мг/м3,v0= 1,3 м/с при ПДК < 5 мг/м3;
б) расход воздуха, м3/ч, через зонт по тепловыделению в местах установки рабочего оборудования
Задача 2
Обосновать выбор метода защиты от поражения электрическим током исходя из показателей помещения участка работ: относительной влажности воздуха φп, 80 % и температуры воздуха в помещении цеха tв, 24 ºС.
Решении:
1. В соответствии с ПУЭ–2005 по заданным параметрам, помещение участка работ относится к 2 категории - с повышенной опасностью поражения электрическим током.
2. Схема питания электрооборудования для помещения с повышенной опасностью – трехфазная четырехпроводная сеть с заземленной нейтралью. Электрические цепи, имеющие три фазы, позволяют одновременно пользоваться двумя видами напряжения от одного источника электроэнергии – линейным и фазным. Отличается повышенной мощностью.
3. Для помещения с повышенной опасностью поражения электрическим током принят метод защиты – защитное зануление. Зануление применяется в трехфазных четырехпроводных сетях напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью. При занулении, в случае замыкания сети на корпус электрооборудования, возникает однофазное короткое замыкание, т.е. замыкание между фазным и нулевым проводами. Вследствие этого установка отключается автоматически защитным аппаратом максимальной токовой защиты (перегорают плавкие предохранители или срабатывают автоматические выключатели). Так обеспечивается защита людей от поражения электрическим током.
4. Расчет защитного зануления
Принять линейное напряжение Uл = 380 В; мощность питающего трансформатора Wтр = 1,2∙W, кВт, питающий трансформатор расположен на расстоянии l = 100 м; минимальное сечение фазного и нулевого проводов (Sф =Sн) для меди 6 мм2, для алюминиевых 10мм2.
а) Определить ток короткого замыкания при учете только активной составляющей сопротивления в цепи «фаза–нуль»
где Uф— фазное напряжение в сети, В;
Rф — активное сопротивление фазного провода, Ом;
Rн— активное сопротивление нулевого провода, Ом
б) Определить величину активного сопротивления фазного Rф, нулевого Rн проводов по формуле: 
где ρэ — удельное электрическое сопротивление, принять для медных проводов ρэ = 0,017 Ом∙мм2/м, для алюминиевых – ρэ = 0,028 Ом∙мм2/м,;
lф,н — длина (фазного, нулевого) провода, м, принять lф,н = l;
Sф,н— поперечное сечение (фазного, нулевого) провода, мм2.
в) Рассчитать ток срабатывания отключающего устройства (автомата
или плавкой вставки) по формуле:
где Uл — линейное напряжение в сети, В,
kп — коэффициент пуска (kп= 5…7);
cos α — коэффициент мощности (cos α= 0,85…0,92);
kр — коэффициент режима работы (kр = 1,6…2,5).
г) Подобрать плавкую вставку из стандартного ряда (Iпв = 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, …, и проверить условие срабатывания защиты
где kз — коэффициент запаса по току срабатывания (kз= 1,25 для автоматической защиты; kз= 3 для плавкой вставки)
392 ≥ 240
следовательно, отключающая способность защитного зануления обеспечена[5, 6]
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности: учебник для вузов/С.В.Белов, А.В.Ильницкая, А.Ф.Козьяков и др.; под общ.ред. С.В.Белова. 7-е изд., испр.и доп. – М.: Высшая школа, 2007. – 616 с.: ил.
2. Денисов В.В., Денисова И.А., Гутенев В.В., Монтвила О.И. Безопасность жизнедеятельности. Защита населения и территорий при чрезвычайных ситуациях: Учеб. пособие. – Москва: ИКЦ «МарТ», Ростов н/Д: Издательский центр «МарТ», 2003. – 608 с.
3. Охрана труда и безопасность жизнедеятельности [Электронный ресурс]. https://ohrana-bgd.narod.ru (дата обращения: 16.12.2016).
4. Зазулинский В.Д. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях. – М.: Издательство «Экзамен», 2006.
5.ГОСТ 12.1.005–88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.– М.: Изд-во стандартов, 1989. – 46 с
6. Извлечение из ПУЭ-2005, глава 1