Область применения методических указаний

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ВОСТОЧНОУКРАИНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ВЛАДИМИРА ДАЛЯ

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

 

К практическому занятию

по дисциплине

«БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

на тему «ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ С ВЫЛИВОМ ОПАСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
ПРИ АВАРИЯХ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ»

(для студентов гуманитарных направлений подготовки
всех форм обучения)

 

ЛУГАНСК 2009

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ВОСТОЧНОУКРАИНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Имени ВЛАДИМИРА ДАЛЯ

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К практическому занятию

по дисциплине

«БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

на тему «ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ С ВЫЛИВОМ ОПАСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
ПРИ АВАРИЯХ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ»

(для студентов гуманитарных направлений подготовки
всех форм обучения)

 

 

УТВЕРЖДЕНО

на заседании кафедры

«Охраны труда и БЖД»

Протокол № 9

от 13.05.2009 р.

 

ЛУГАНСК 2009

ББК Ц69.6 (2)

 

 

Методические указания к практическому занятию «Оценка химической обстановки с выливом опасных химических веществ при авариях на химически опасных объектах» по дисциплине БЖД (для студентов гуманитарных специальностей всех форм обучения) / Сост. Н.А. Касьянов, В.П. Гуляев, И.Н. Арнаут, – Луганск: Изд-во ВНУ им. В. Даля, 2009. – 16 с.

 

В методических указаниях приведены общие положения, термины и определения, изложена методика прогнозирования последствий аварии на химически опасных объектах, предоставлен необходимый справочный материал.

Методические указания могут быть использованы студентами гуманитарных специальностей дневной и заочной форм обучения для самостоятельного изучения данной темы.

 

Составители: Н.А. Касьянов, проф.

И.Н. Арнаут, ст. преп

В.П. Гуляев, ст. преп.

 

Ответственный за выпуск Н.А. Пительгузов, проф.

 

Рецензент О.В. Латышев, начальник учебно-методического центра гражданской защиты и безопасности жизнедеятельности Луганской области

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Методические указания предназначены для прогнозирования масштабов заражения при авариях на химически опасных объектах соответствуют требованиям действующих в Украине нормативных документов [1-3] и применяется только для сильнодействующих ядовитых веществ (ОХВ), которые хранятся в газообразном или жидком состоянии и которые в момент выброса (вылива) переходят в газообразное состояние и образуют первичное или вторичное облако.

Методика предусматривает проведение расчетов для планирования мероприятий по защите населения только на высоте до 20-30 м над поверхностью земли (приземный слой воздуха) и имеет табличный вид, что дает возможность оперативно осуществлять оценку химической обстановки при авариях на химически опасных объектах.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Термины и определения, которые применяются в данном методическом указании даются в соответствии с [1]:

ОПАСНОЕ ХИМИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО (ОХВ) – химическое вещество, действие которого может привести к гибели, острому или хроническому заболеванию или отравлению людей и (или) навредить окружающей среде.

ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫЙ ОБЪЕКТ (ХОО) – промышленный объект (предприятие) или его структурные подразделения, на котором используются в обращении (производятся, перерабатываются, загружаются, разгружаются или складируются постоянно или временно, уничтожаются и т.п.) одно или несколько ОХВ (к химически опасным объектам не относятся железные дороги).

АВАРИЯ НА ОБЪЕКТАХ С ОПАСНЫМИ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ (ОХВ) – это событие техногенного характера, которое произошло на химически опасном объекте (ХОО) в результате производственных, технологических или эксплуатационных причин или от случайных внешних влияний, которые привели к повреждению технологического оборудования, приспособлений, сооружений, транспортных средств с выливом (выбросом) ОХВ в атмосферу и реально угрожает жизни и здоровью людей

ПЕРВИЧНОЕ ОБЛАКО ОХВ – это облако ОХВ, образующееся в результате мгновенного (1-3 мин) перехода в атмосферу части содержимого емкости с ОХВ при ее разрушении, без испарения с подстилающей поверхности.

ВТОРИЧНОЕ ОБЛАКО ОХВ – это облако ОХВ, которое возникает на протяжении определённого времени в результате испарения ОХВ с подстилающей поверхности.

ЗОНА ВОЗМОЖНОГО ХИМИЧЕСКОГО ЗАРАЖЕНИЯ (ЗВХЗ) – территория, в пределах которой в результате изменения направления ветра, может возникнуть перемещение облака с ОХВ в опасных для человека концентрациях.

ЗОНА ХИМИЧЕСКОГО ЗАРАЖЕНИЯ (3X3) – территория, включающая очаг химического заражения, где фактически разлито ОХВ, и участки местности, над которыми образовалось облако ОХВ.

ПРОГНОЗИРУЕМАЯ ЗОНА ХИМИЧЕСКОГО ЗАРАЖЕНИЯ (ПЗХЗ) – расчетная зона, в пределах зоны возможного химического заражения, параметры которой приблизительно определяются по форме эллипса.

ХИМИЧЕСКИ ОПАСНАЯ АДМИНИСТРАТИВНО-ТЕРРИТО-РИАЛЬНАЯ ЕДИНИЦА (ХОАТЕ) – это территориальная единица, к которой относятся области, районы, а также населенные пункты областей, которые попадают в зону возможного химического заражения, при авариях на химически опасных объектах.

ИНВЕРСИЯ – возникает при ясной погоде, малой скорости ветра (до 4 м/с), в вечернее время, примерно за 1 ч. До захода солнца и прекращается в течении часа после его восхода. При инверсии нижние слои воздуха холоднее верхних, что препятствует рассеванию его по высоте и создает наиболее благоприятные условия для сохранности высоких концентраций зараженного воздуха.

ИЗОТЕРМИЯ – наблюдается в облачную погоду и характеризуется стабильным равновесием воздуха в границах 20–30 м. от земной поверхности. Изотермия, равно как и инверсия, оказывает содействие продолжительному застою паров опасных химических веществ (ОХВ) на местности, в лесу и населенных пунктах.

КОНВЕКЦИЯ – возникает при ясной погоде, малых скоростях ветра (до 4 м/с), примерно через 2ч. после восхода солнца и прекращается примерно за 2-2,5ч. до его захода. При конвекции нижние слои воздуха нагреваются сильнее чем верхние и это оказывает содействие быстрому рассеванию зараженного химическим веществом облака и уменьшению его поражающего действия.

АВАРИЙНОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ

Аварийное прогнозирование осуществляется во время возникновения аварии по данным разведки для определения возможных последствий аварии и порядка действия в зоне возможного заражения используются такие данные:

– общее количество ОХВ на момент аварии в емкости;

– характер разлива ОХВ на подстилающей поверхности ("свободно" или "в поддон");

– реальные метеорологические условия: температура воздуха (ºС), скорость (м/с) и направление ветра в приземном слое, степень вертикальной устойчивости воздуха;

– площадь ЗВХЗ.

Площадь ЗВХЗ определяется по формуле

, км² (1)

где: Г – глубина зоны заражения (табл. 5);

– коэффициент, зависящий от скорости ветра (табл. 1).

Фактическая площадь химического заражения определяется по формуле

, км² (2)

где: К – коэффициент зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха (табл. 2);

Г – глубина зоны заражения;

Т – время, прошедшее после аварии.

Ширина прогнозируемой зоны химического заражения (ПЗХЗ) определяется:

при инверсии Ш = 0,3 × Г^0,6

при изотермии Ш = 0,3 × Г^0,75

при конвекции Ш = 0,3 × Г^0,95

Пример 1

В результате аварии на химически опасном объекте образовалась зона заражения глубиной 8 км.

Удаление объекта от населенного пункта – 6 км.

Количество населения проживающего в дано населенном пункте – 364 человека.

Площадь населенного пункта – 17 км².

Метеоусловия: скорость ветра – 2 м/с.

Степень вертикальной устойчивости воздуха (СВУВ) – инверсия.

Определить: 1) площадь фактического заражения местности, если после аварии прошло 4 часа;

2) возможные потери среди населения.

Решение

1. Определяется время подхода облака ОХВ к населенному пункту

 

час (36 мин).,

 

где R – расстояние до населенного пункта, км;

V – скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха в зависимости от скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха (табл. 3), м/с.

 

1. Рассчитывается площадь зоны возможного химического заражения:

 

км²

 

где Г – глубина зоны заражения, км.;

φ – коэффициент, зависящий от скорости ветра (табл. 1).

 

1. Рассчитывается фактическая площадь заражения при степени вертикальной устойчивости воздуха – инверсия.

 

км²,

 

где К – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха (табл. 2);

Г – глубина зоны заражения, км;

T – время прошедшее после аварии, час.

 

1. Определяется количество населения, попавшее в зону химического заражения

 

чел.,

 

где N_НЗХЗ – количество населения, попавшее в зону химического заражения, чел.;

S_НП – площадь населенного пункта, км²;

S_ф – площадь фактического заражения_, км²;

N₀ – количество населения, проживающее в данном населенном пункте, чел.

 

1. Определяем возможные потери населения

– поражения легкой степени – 25% = .;

– поражения средней степени – 40%= .;

– со смертельным исходом – 35%= .

 

Пример 2

На химически опасном объекте произошло разрушение не обвалованной емкости с хлором Q=25т.

Объект расположен на территории городской застройки, за чертой города расположен лесной массив.

Определить размеры и площадь зоны химического заражения.

Метеоусловия: - температурный градиент - ∆t= -1⁰C;

- скорость ветра - 3 м/сек.

 

Решение:

1. Определяется согласно скорости ветра степень вертикальной устойчивости воздуха (табл. 5) – инверсия.
2. Находится глубина распространения зараженного воздуха при скорости ветра 1 м/сек, температуре воздуха -1⁰C и количестве ОХВ в емкости 25т (табл. 7)

Г=22,85 км.

1. Определяется глубина распространения зараженного воздуха (Г_РЗВ) с учетом поправочного коэффициента для скорости ветра 3 м/сек.

 

Г_РЗВ = Г·К = 22,85·0,45 = 10,6 км,

 

где К – поправочный коэффициент для скорости ветра 3 м/сек при инверсии (табл. 8).

 

1. Определяется ширина зоны химического заражения при инверсии

 

Ш = 0,03·Г_РЗВ = 0,03·10,6 = 0,3 км.

 

Примечание:

Ширина зоны химического заражения определяется:

- при инверсии: Ш=0,03·Г;

- при изотермии: Ш=0,15·Г;

- при конвекции: Ш=0,8·Г.

5. Определяется площадь зоны химического заражения при глубине зоны заражения Г_РЗВ = 10,6 км (табл. 9)

S_ЗХЗ = 1,5 км.

Порядок нанесения данных на карту

 

Рис. 1. Для метеоусловий: скорость ветра 2 м/с, направление – западное

 

Рис. 2. Для метеоусловий: скорость ветра 1 м/с, направление – северо-западное

Таблица 1

Величина коэффициента , зависящая от скорости ветра

м/с	<1			>2

Для оперативного прогнозирования = 360°

Таблица 2

Величина коэффициента К, зависящая от степени вертикальной
устойчивости воздуха

Инверсия	Изотермия	Конвекция
0,081	0,133	0,235

 

Таблица 3

Скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха
в зависимости от скорости ветра и СВУВ

Скорость ветра
Скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, км/час
Инверсия
Изотермия
Конвекция

 

Таблица 4

Возможные потери населения, рабочих и служащих,
оказавшихся в ЗВХЗ (ПЗХЗ), %

Обеспеченность средствами защиты	На открытой местности	В помещении или в простейших укрытиях
Без противогазов	90-100
В противогазах	1-2	до 1
В простейших средствах защиты		30-45

 

Структура потерь может составить:

Легкой степени – 25%

Средней тяжести – до 40%

Со смертельным исходом – до 35%

 

 

Таблица 5

 

Графично-табличная оценка степени вертикальной устойчивости воздуха по данным метеорологических наблюдений

 

Δt, °C     V, м/с	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,1		0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	0,4	0,3	0,2	0,1		-0,1	-0,2	-0,3	-0,4	-0,5	-0,6	-0,7	-0,8	-0,9	-1	-1,1	-1,2	-1,3	-1,4	-1,5	-1,6
0,5
					конвекция							инверсия
1,5
2,5
												изотермия
3,5
больше 4

 

 

Таблица 6

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ВОСТОЧНОУКРАИНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ имени ВЛАДИМИРА ДАЛЯ

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

 

 

К практическому занятию

по дисциплине

«БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

на тему «ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ С ВЫЛИВОМ ОПАСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
ПРИ АВАРИЯХ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ»

(для студентов гуманитарных направлений подготовки
всех форм обучения)

 

ЛУГАНСК 2009

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

ВОСТОЧНОУКРАИНСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Имени ВЛАДИМИРА ДАЛЯ

 

 

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К практическому занятию

по дисциплине

«БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ»

на тему «ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ С ВЫЛИВОМ ОПАСНЫХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ
ПРИ АВАРИЯХ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ»

(для студентов гуманитарных направлений подготовки
всех форм обучения)

 

 

УТВЕРЖДЕНО

на заседании кафедры

«Охраны труда и БЖД»

Протокол № 9

от 13.05.2009 р.

 

ЛУГАНСК 2009

ББК Ц69.6 (2)

 

 

Методические указания к практическому занятию «Оценка химической обстановки с выливом опасных химических веществ при авариях на химически опасных объектах» по дисциплине БЖД (для студентов гуманитарных специальностей всех форм обучения) / Сост. Н.А. Касьянов, В.П. Гуляев, И.Н. Арнаут, – Луганск: Изд-во ВНУ им. В. Даля, 2009. – 16 с.

 

В методических указаниях приведены общие положения, термины и определения, изложена методика прогнозирования последствий аварии на химически опасных объектах, предоставлен необходимый справочный материал.

Методические указания могут быть использованы студентами гуманитарных специальностей дневной и заочной форм обучения для самостоятельного изучения данной темы.

 

Составители: Н.А. Касьянов, проф.

И.Н. Арнаут, ст. преп

В.П. Гуляев, ст. преп.

 

Ответственный за выпуск Н.А. Пительгузов, проф.

 

Рецензент О.В. Латышев, начальник учебно-методического центра гражданской защиты и безопасности жизнедеятельности Луганской области

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Методические указания предназначены для прогнозирования масштабов заражения при авариях на химически опасных объектах соответствуют требованиям действующих в Украине нормативных документов [1-3] и применяется только для сильнодействующих ядовитых веществ (ОХВ), которые хранятся в газообразном или жидком состоянии и которые в момент выброса (вылива) переходят в газообразное состояние и образуют первичное или вторичное облако.

Методика предусматривает проведение расчетов для планирования мероприятий по защите населения только на высоте до 20-30 м над поверхностью земли (приземный слой воздуха) и имеет табличный вид, что дает возможность оперативно осуществлять оценку химической обстановки при авариях на химически опасных объектах.

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Термины и определения, которые применяются в данном методическом указании даются в соответствии с [1]:

ОПАСНОЕ ХИМИЧЕСКОЕ ВЕЩЕСТВО (ОХВ) – химическое вещество, действие которого может привести к гибели, острому или хроническому заболеванию или отравлению людей и (или) навредить окружающей среде.

ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫЙ ОБЪЕКТ (ХОО) – промышленный объект (предприятие) или его структурные подразделения, на котором используются в обращении (производятся, перерабатываются, загружаются, разгружаются или складируются постоянно или временно, уничтожаются и т.п.) одно или несколько ОХВ (к химически опасным объектам не относятся железные дороги).

АВАРИЯ НА ОБЪЕКТАХ С ОПАСНЫМИ ХИМИЧЕСКИМИ ВЕЩЕСТВАМИ (ОХВ) – это событие техногенного характера, которое произошло на химически опасном объекте (ХОО) в результате производственных, технологических или эксплуатационных причин или от случайных внешних влияний, которые привели к повреждению технологического оборудования, приспособлений, сооружений, транспортных средств с выливом (выбросом) ОХВ в атмосферу и реально угрожает жизни и здоровью людей

ПЕРВИЧНОЕ ОБЛАКО ОХВ – это облако ОХВ, образующееся в результате мгновенного (1-3 мин) перехода в атмосферу части содержимого емкости с ОХВ при ее разрушении, без испарения с подстилающей поверхности.

ВТОРИЧНОЕ ОБЛАКО ОХВ – это облако ОХВ, которое возникает на протяжении определённого времени в результате испарения ОХВ с подстилающей поверхности.

ЗОНА ВОЗМОЖНОГО ХИМИЧЕСКОГО ЗАРАЖЕНИЯ (ЗВХЗ) – территория, в пределах которой в результате изменения направления ветра, может возникнуть перемещение облака с ОХВ в опасных для человека концентрациях.

ЗОНА ХИМИЧЕСКОГО ЗАРАЖЕНИЯ (3X3) – территория, включающая очаг химического заражения, где фактически разлито ОХВ, и участки местности, над которыми образовалось облако ОХВ.

ПРОГНОЗИРУЕМАЯ ЗОНА ХИМИЧЕСКОГО ЗАРАЖЕНИЯ (ПЗХЗ) – расчетная зона, в пределах зоны возможного химического заражения, параметры которой приблизительно определяются по форме эллипса.

ХИМИЧЕСКИ ОПАСНАЯ АДМИНИСТРАТИВНО-ТЕРРИТО-РИАЛЬНАЯ ЕДИНИЦА (ХОАТЕ) – это территориальная единица, к которой относятся области, районы, а также населенные пункты областей, которые попадают в зону возможного химического заражения, при авариях на химически опасных объектах.

ИНВЕРСИЯ – возникает при ясной погоде, малой скорости ветра (до 4 м/с), в вечернее время, примерно за 1 ч. До захода солнца и прекращается в течении часа после его восхода. При инверсии нижние слои воздуха холоднее верхних, что препятствует рассеванию его по высоте и создает наиболее благоприятные условия для сохранности высоких концентраций зараженного воздуха.

ИЗОТЕРМИЯ – наблюдается в облачную погоду и характеризуется стабильным равновесием воздуха в границах 20–30 м. от земной поверхности. Изотермия, равно как и инверсия, оказывает содействие продолжительному застою паров опасных химических веществ (ОХВ) на местности, в лесу и населенных пунктах.

КОНВЕКЦИЯ – возникает при ясной погоде, малых скоростях ветра (до 4 м/с), примерно через 2ч. после восхода солнца и прекращается примерно за 2-2,5ч. до его захода. При конвекции нижние слои воздуха нагреваются сильнее чем верхние и это оказывает содействие быстрому рассеванию зараженного химическим веществом облака и уменьшению его поражающего действия.

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДИЧЕСКИХ УКАЗАНИЙ

Данные методические указания могут быть использованы для оперативного и аварийного прогнозирования при авариях на химически опасных объектах.

АВАРИЙНОЕ ПРОГНОЗИРОВАНИЕ

Аварийное прогнозирование осуществляется во время возникновения аварии по данным разведки для определения возможных последствий аварии и порядка действия в зоне возможного заражения используются такие данные:

– общее количество ОХВ на момент аварии в емкости;

– характер разлива ОХВ на подстилающей поверхности ("свободно" или "в поддон");

– реальные метеорологические условия: температура воздуха (ºС), скорость (м/с) и направление ветра в приземном слое, степень вертикальной устойчивости воздуха;

– площадь ЗВХЗ.

Площадь ЗВХЗ определяется по формуле

, км² (1)

где: Г – глубина зоны заражения (табл. 5);

– коэффициент, зависящий от скорости ветра (табл. 1).

Фактическая площадь химического заражения определяется по формуле

, км² (2)

где: К – коэффициент зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха (табл. 2);

Г – глубина зоны заражения;

Т – время, прошедшее после аварии.

Ширина прогнозируемой зоны химического заражения (ПЗХЗ) определяется:

при инверсии Ш = 0,3 × Г^0,6

при изотермии Ш = 0,3 × Г^0,75

при конвекции Ш = 0,3 × Г^0,95