Моделирование сценариев возникновения и развития ЧС

                       Министерство образования и науки  Украины 

                               Национальный горный университет

                                  

                     

 

      

 

Расчетно-графическое  задание 

                     по курсу «Гражданская оборона»

Вариант №5

 

 

                              Выполнил:

                                                                                 студент группы ГМк-13-1м

Затравкина  Е.М.

 

                                                                                 Проверил:

 Огиева Н.Н

 

                                     

 

 

Днепропетровск

2013

Тема: Моделирование сценариев возникновения и развития ЧС (чрезвычайных ситуаций) при разрушении объектов, которые имеют ОХВ (опасные химические вещества), прогнозирование последствий влияния на объекты хозяйствования и населения. Определение объемно-плановых решений защитного сооружения, санитарно-технического оборудования и систем жизнеобеспечения.

На химическом предприятии  произошла авария вследствие разрушения емкости с ОХВ. Его количество, степень защиты емкости, метеоусловия представлены в исходных данных. Объект хозяйствования относительно химического предприятия находится на заданном расстоянии на оси распространения ОХВ.

Исходные  данные:

Вид опасного хим.вещества – хлор;

Кол-во СДЯВ (сильнодействующие ядовитые вещества) – 100 т;

Степень защиты емкости – не обвалована;

Степень вертикальной стойкости  воздуха – изотермия;

Скорость ветра – 2 м/с;

Направление ветра – 270 град;

Характеристика местности  - открытая;

Расстояние от ОХ (Объекта  хозяйствования) до хим. предприятия – 11.0 км;

Численность рабочей смены  – 570/170 всех/жен.;

Обеспеченность противогазами  – 90 %;

Условия нахождения людей  – в здании;

 

 

 

 

 

 

Введение 

Химической аварией называется авария на химически опасном объекте, сопровождающаяся проливом или выбросом опасных химических веществ, способная привести к гибели или химическому заражению людей, продовольствия, пищевого сырья и кормов, сельскохозяйственных животных и растений или к химическому заражению окружающей природной среды. При химических авариях СДЯВ распространяются в виде газов, паров, аэрозолей и жидкостей.

В результате мгновенного (1–3 минуты) перехода в атмосферу части  вещества из емкости при ее разрушении образуется первичное облако. Вторичное  облако АХОВ — в результате испарения  разлившегося вещества с подстилающей поверхности. Чрезвычайные ситуации с  химической обстановкой такого типа возникают при аварийных выбросах или проливах используемых в производстве, хранящихся или транспортируемых сжиженных  аммиака и хлора.

В результате химической аварии с выбросом СДЯВ происходит химическое заражение — распространение опасных химических веществ в окружающей природной среде в концентрациях или количествах, создающих угрозу для людей, сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

Возможный выход облака зараженного  воздуха за пределы территории химически  опасного объекта обусловливает  химическую опасность административно-территориальной  единицы, где такой объект расположен. В результате аварии на ХОО возникает  зона химического заражения.

Зона  химического заражения — территория и акватория, в пределах которой распространены или куда привнесены опасные химические вещества в концентрациях или количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, для сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.

В очаге химического заражения  происходят массовые поражения людей, сельскохозяйственных животных и растений.

При авариях на химически опасных объектах может действовать комплекс поражающих факторов: непосредственно на объекте аварии — токсическое воздействие СДЯВ, ударная волна при наличии взрыва, тепловое воздействие и воздействие продуктами сгорания при пожаре; вне объекта аварии — в районах распространения зараженного воздуха только токсическое воздействие как результат химического заражения окружающей среды.

 

Описание  свойств заданного хим.вещества

Хлор - газ желто-зеленого цвета, с резким запахом (запах хлорной извести), в 2,5 раза тяжелее воздуха, поэтому при утечках хлор прежде всего заполняет овраги, подвалы, первые этажи зданий, стелется по полу. Попадая в атмосферу, он растекается по поверхности земли.

Газообразный хлор и химические соединения, содержащие хлор в активной форме, опасны для здоровья человека (токсичны). Раздражающее действие на дыхательные пути он оказывает при концентрации в воздухе около 0,006 мг/л.

Причиной массовых отравлений могут  быть промышленные аварии (например, повреждения  резервуаров хлора). Индивидуальные отравления случаются вследствие несоблюдения правил техники безопасности в лабораториях.

Отравление хлором считается крайне серьезным и может привести к  отеку легких.

Симптомы отравления: жжение, покраснение и отек век, слизистой оболочки ротовой полости и дыхательных путей; как следствие кашель, одышка, посинение, отек легких.

В менее тяжелых случаях у  пострадавших наблюдаются резь в  глазах, першение в горле, тошнота, приступы кашля, головная боль. Концентрированное вещество может обжечь дыхательные пути и привести к быстрой смерти.

При вдыхании хлора возможно острое и хроническое отравления. Клинические формы зависят от концентрации хлора в воздухе и продолжительности экспозиции.

Различают четыре формы острого отравления хлором: молниеносная, тяжелая, средней тяжести и легкая.

Для всех этих форм типична резкая первичная реакция на воздействие  газа. Неспецифическое раздражение  хлором рецепторов слизистой оболочки дыхательных путей вызывает рефлекторные защитные симптомы (кашель, першение в  горле, слезотечение и др.). В результате взаимодействия хлора с влагой слизистой  оболочки дыхательных путей образуется соляная кислота и активный кислород, которые и оказывают токсическое  действие на организм.

При высоких концентрациях хлора пострадавший может погибнуть через несколько минут (молниеносная форма): возникает стойкий ларингоспазм (сужение голосовой щели, ведущее к остановке дыхания), потеря сознания, судороги, цианоз, вздутие вен на лице и шее, непроизвольное мочеиспускание и дефекация.

При тяжелой форме отравления возникает кратковременная остановка дыхания, затем дыхание восстанавливается, но уже не нормальное, а поверхностное, судорожное. Человек теряет сознание. Смерть наступает в течение 5-25 минут.

При отравлении хлором средней тяжести сознание у пострадавших сохраняется рефлекторная остановка дыхания непродолжительна, но в течение первых двух часов могут повторяться приступы удушья. Отмечается жжение и резь в глазах, слезотечение, боль за грудиной, приступы мучительного сухого кашля, а через 2-4 часа развивается токсический отек легких. При легкой форме острого отравления хлором выражены только признаки раздражения верхних дыхательных путей, которые сохраняются в течение нескольких суток.

Отдаленные последствия перенесенного острого отравления хлором проявляются как хронический фарингит, ларингит, трахеит, трахеобронхит, пневмосклероз, эмфизема легких, бронхо-эктатическая болезнь, легочно-сердечная недостаточность. Такие же изменения в организме возникают при длительном пребывании в условиях, когда в воздухе постоянно содержится газообразный хлор в малых концентрациях (хроническое отравление хлором). Воздействие на незащищенную кожу хлорсодержащих соединений вызывает хлорные угри, дерматит, пиодермию.

Первая  помощь при отравлении хлором: необходимо как можно скорее удалить пострадавшего человека из насыщенной хлором атмосферы, принять меры, направленные на обеспечение основных жизненных функций организма, дать кислород, обеспечить полный физический покой, тепло (также и во время транспортировки), снять поврежденную хлором одежду, пораженные участки кожи промыть большим количеством воды с мылом, промыть глаза проточной водой.

Необходимы как можно более раннее лечение и госпитализация пострадавших. 
 

Описание  заданной степени вертикальной устойчивости воздуха

Изотермия (изотермический слой атмосферы) - такое состояние части атмосферы, при котором температура слоёв воздуха с увеличением высоты практически не изменяется. Такое состояние в приземных слоях атмосферы (до 30 метров над уровнем поверхности земли) возникает в пасмурную, облачную погоду.

 Изотермия, как явление, возникает по причине непрозрачности облачного слоя для длинноволнового теплового излучения, излучаемого поверхностью земли. Это излучение частично поглощаемое облачным слоем и частично отражаемое обратно к поверхности земли равномерно прогревает приземные слои воздуха как сверху, так и снизу. Поэтому и создаётся небольшой по высоте слой воздуха (верхняя граница определяется характером ветровых параметров, зависящих от рельефа местности, вида растительности, застройки территории и т. д.), температура отдельных зон которого с высотой практически не изменяется. В условиях изотермии процессы вертикального перемещения потоков практически прекращаются и, поэтому, рассеивание ОХВ значительно уменьшается до минимума

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Определение размеров и площади зоны химического заражения.

а) Для 100 т хлора находим глубину распространения зараженного воздуха при скорости ветра 1 м/с:

                           Г = 54 км

Для скорости ветра 2 м/с определяем поправочный коэффициент, равный для изотермии k = 0,71. Отсюда:

                            Г = 54∙0,71 = 38,34 км

Ширина зоны хим.заражения при изотермии:

       Ш = 0,15∙Г = 5,751 км

б) Площадь зоны хим.заражения S₃ принимается как площадь равнобедренного треугольника, которая равна половине произведения глубины распространения зараженного воздуха на ширину зоны заражения:

S₃ = ½ ∙Г∙Ш = 110,247 км²

2. Определение  времени подхода зараженного  воздуха к определенному рубежу  ( объекту).

R = 11 км – расстояние от ОХ до хим. предприятия;

Для изотермии и скорости ветра V = 2 м/с находим среднюю скорость переноса облака зараженного воздуха:

W = 4 м/с.

Время подхода облака зараженного  воздуха к населенному пункту:

t = R/W = 45,833 мин

3. Определение  времени поражающего действия  СДЯВ.

Время поражающего действия хлора (время испарения) при скорости ветра 1 м/с равно 1,3 ч.

Поправочный коэффициент для скорости ветра 2 м/с равен 0,7.

Время поражающего действия хлора составит:

t_пор = 1,3∙0,7 = 0,91 ч;   t_пор = 54,6 мин.

4. Определение  возможных потерь среди населения  в зоне химического поражения.

Определяем потери:

Р = 570∙0,09 = 51,3;     Р = 51 человек.

Потери рабочих и служащих на объекте составят:

           - со смертельным исходом

Р_с = 51∙0,35 = 17,85;    Р_с = 51 человек;

          - средней и тяжелой степени

             Р_ср.тяж = 51∙0,4 = 20,4;     Р_ср.тяж = 20 человек;

          - легкой степени

Р_л = 51∙0,25 = 12,75;      Р_л = 13 человек;

5. Выводы и необходимые  мероприятия по защите работников  и служащих.           

Источник заражения	Тип СДЯВ	Количество СДЯВ, т	Глубина зоны заражения, км	Общая площадь зоны заражения, км2	Потери от СДЯВ, чел
Разрушенная емкость	Хлор	100	14,9	16,6	37

 

Из расчетов и основании  таблицы можно сделать вывод, что разрушение не обвалованной емкости, содержащей хлор (100 т ) может повлечь за собой последствия, вязанные с поражением людей, в том числе и со смертельным исходом.

Для защиты рабочих и служащих, а так же людей, находящихся в  жилых районах недалеко от химических предприятий, необходимо принять следующие меры:

- оповещение об опасности поражения работающих на данном объекте и близко расположенного жилого сектора (в радиусе 2,5 км от химически опасного объекта);

- ведение химической разведки, обозначение границ очага химического заражения (границ с уровнем смертельной концентрации), что позволяет принять решение на использование соответствующих средств и способов защиты;

- немедленное начало работы по локализации и ликвидации химических очагов;

- оцепление зон заражения с целью прекращения доступа на территорию с поражающими концентрациями хлора (изолируется район в радиусе 500 метров);

-  у входов на объект  с наветренной стороны выставляется  КПП;

-  зоны заражения обозначаются предупредительными знаками, проверяется отсутствие людей в загазованной зоне и её помещениях;

- высылаются оперативные машины по направлению распространения зараженного воздуха

-  использование средств  индивидуальной защиты всеми находящимися в зоне заражения;

- укрытие населения в убежищах, а при их отсутствии - в верхних этажах зданий в течение 1-1,5 часов после возникновения аварии (обязательна предварительная герметизация помещений, в производственных помещениях, оказавшихся в загазованной зоне, выключают приточную вентиляцию);

-  эвакуация рабочих,  служащих и населения из очага химического поражения и зоны химического заражения;

- проведение неотложных аварийно-технических мероприятий по предотвращению дальнейшего разлива аммиака и распространения аварии, локализация очага химического поражения путём нейтрализации вылитого хлора и постановки водяных завес на направлении распространения зараженного воздуха;