Защита населения при аварии на химически опасном объекте с выбросом сильнодействующих ядовитых веществ

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство сельского хозяйства и продовольствия Республики Беларусь

УЧРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Биотехнологический факультет

Кафедра энтомологии и

биологической защиты растений

Лабораторная работа

ЗАЩИТА НАСЕЛЕНИЯ И ХОЗЯЙСТВЕННЫХ ОБЪЕКТОВ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ

на тему: «Защита населения при аварии на химически опасном объекте с выбросом сильнодействующих ядовитых веществ»

Выполнили: студенты II курса

Биотехгологического факультета

2курса НИСПО, 3 группы

Савицкий Д.А.

Клименок И. Э.

Гродно 2015



Содержание

I. Методика оценки химической обстановки после аварии на производстве (объекте) с выбросом (выливом) сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ)

II. Меры по защите населения от поражения цианистого водорода

III. Меры по локализации и ликвидации очага поражения

IV. Схема выполнения расчетов

V. Индивидуальное задание

VI. План местности

химический ядовитый цианистый поражение



I. Методика оценки химической обстановки после аварии на производстве (объекте) с выбросом (выливом) сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ)

Защита населения при авариях на химически опасных объектах включает комплекс мер, основными из которых являются:

оценка химической обстановки;

меры по защите людей от поражения сильнодействующими ядовитыми веществами;

меры по локализации и ликвидации очага химического поражения.

Прогнозирование и оценка химической обстановки при авариях на химически опасных объектах проводится с целью выявления масштабов и степени возможного заражения для своевременного оповещения населения и организации мер по его защите.

Последствия аварий на химически опасных объектах определяются масштабом, степенью опасности и стойкостью химического заражения.

Определение масштабов химического заражения

Масштаб химического заражения характеризуется (рис 1):

радиусом Ra и площадью Sa района аварии;

глубиною Г1 и площадью S1 зоны распространения первичного облака СДЯВ;

глубиною Г2 и площадью S2 зоны распространения вторичного облака СДЯВ.

Зона заражения - территория, которая вследствие аварии заражена СДЯВ в опасных для жизни людей концентрациях.

Она включает район (участок) разлива (выброса) СДЯВ и территорию, над которой распространились пары опасных веществ с опасными концентрациями.



Рис. 1. Зоны химического заражения.

При аварии могут возникнуть первичное и вторичное облако СДЯВ. Первичное облако - это облако СДЯВ, которое образуется вследствие мгновенного (1-3 мин.) выброса в атмосферу части СДЯВ при разрушении емкости, в которой она находилась.

Вторичное облако - это облако СДЯВ, которое образуется вследствие испарения СДЯВ с площади (поверхности) ее розлива при аварии.

Район аварии ограничивается радиусом Ra, что определяет площадь круга, в пределах которого облако СДЯВ имеет наибольшие поражающие свойства. Его размеры зависят от вида СДЯВ, их количества и условий хранения (использования).

Значение Ra для Цианистого водорода в зависимости от количества: до 100 тонн - 0,5 км. Более 100 тонн - 1 км. При возникновении пожаров во время аварии радиус района аварии может быть увеличен в 1,5-2 раза, что объясняется возможностью выброса большого количества СДЯВ в этих условиях, а также разброса их за счет взрыва.

Для определения глубины распространения первичного облака СДЯВ (Г1) с учетом конкретных метеорологических условий, влияния температуры воздуха (Кт) на количество СДЯВ, которое переходит в первичное облако, используется отношение:



Г1=Г1т*Кт1*Кп, км;

где Г1 - глубина распространения вторичного облака СДЯВ на равнинной местности, км;

Г2т - табличное значение глубины распространения вторичного облака СДЯВ (для цианистого водорода - нет значения);

Кт2 -- поправочный (температурный) коэффициент, учитывающий влияние температуры почвы и воздуха (табл. 5).

Площади распространения первичного и вторичного облака СДЯВ S1, S2 определяются отношением:

S1(2)=(Г1(2)+Rа)2*?1(2)/60, км2

где Г1(2) - глубина распространения первичного (вторичного) облака, км.

Ra - радиус района аварии, км;

Таблица 1 - Значение ? 1 и ? 2 в зависимости от степени вертикальной устойчивости (СВУ) воздуха при вероятности 75%, град.

Параметр	СВУ	Значение ?, град
		Mа=0,75
Первичное облако	Инверсия	15	?1
	Изотермия	20
	Конвекция	25
Вторичное облако	Инверсия	20	?2
	Изотермия	25
	Конвекция	35

?1, ?2 - половина угла сектора, в границах которого возможно распространение облака СДЯВ с заданной вероятностью.



Таблица 2 - Глубина (Г1т) распространения первичного облака цианистого водорода, км в зависимости от скорости ветра, м/с.

Емкость хранения, т	Конвекция	Изотермия	Инверсия
	Скорость ветра, м/с
	1	2	3	3	6	1	2
1	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5
10	0,5	0,5	0,5	0,5	0,5	1,3	0,9
50	0,5	0,5	1,2	0,8	0,6	3,7	2,4
100	0,7	0,5	1,8	1,2	1	5,6	3,7

Таблица 3 - Значение поправочного коэффициента (Кт1), учитывающий температуру воздуха.

СДЯВ	Температура воздуха, оС
	-40	-30	-30	-10	0	10	20	30	40
Цианистый водород	-	-	-	-	-	-	-	1	2,2

Величина (Кт1) зависит от нескольких факторов, основными из которых являются метеорологические и топографические условия, и выбирается из таблицы 1.

Площади района аварии и возможного распространения первичного и вторичного облака СДЯВ обозначаются на картах сплошной линией синего цвета. Площади района аварии и зон заражения закрашиваются желтым цветом. Рядом со схемой условного изображения района аварии делается надпись синим цветом 1 числителе - тип СДЯВ и его количество, в знаменателе - дата аварии.

Определение степени опасности

Степень опасности химического заражения характеризуется:

возможным количеством пораженных людей в районе аварии и зонах распространения СДЯВ;

количеством зараженной техники и средств защиты, необходимых для проведения специальной обработки.

В случае отсутствия средств защиты в районе аварии могут пострадать до 100% работников.

При 100% обеспеченности работников средствами индивидуальной защиты число пораженных не превысит 3-5% (в основном по причине технической неисправности средств индивидуальной защиты).

При распространении СДЯВ наибольшие концентрации будут наблюдаться при подходе первичного облака, поэтому именно они и вызовут наибольшее количество пораженных людей.

Для людей, не обеспеченных средствами индивидуальной защиты, ориентировочный процент пораженных при распространении первичного облака СДЯВ определяется по данным таблицы 6.

Таблица 4 - Значение коэффициента пропорциональности, учитывающего изменение массы СДЯВ в сравнении с типовой емкостью.

Вертикальная устойчивость воздуха	Q зад./Q табл
	0,2	0,4	0,6	0,8	1	2	4	6	8	10
Конвекция	0,5	0,6	0,8	0,9	1	1,4	1,9	2,4	2,7	3,0
Изотермия	0,4	0,6	0,8	0,9	1	1,5	2,2	2,8	3,3	3,8
Инверсия	0,3	0,5	0,7	0,9	1	1,6	2,6	3,4	4	4,6

Глубины (Г2т) распространения вторичного облака для цианистого водорода нет.

Таблица 5 - Значение поправочного коэффициента (Кт2), учитывающий влияние температуры

СДЯВ	Температура воздуха, оС
	-40	-30	-20	-10	0	10	20	30	40
Цианистый водород	0,3	0,4	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	1	1,1

Таблица 6 - Возможные потери людей при отсутствии средств защиты

СДЯВ	% пораженных
Цианистый водород, фосген	30-40



Таблица 7 - Поправочный коэффициент Кv (м/с), учитывающий скорость ветра

Параметр	Скорость ветра, м/с
	1	2	3	4	5	6	7	8
Кv	1,0	0,5	0,33	0,25	0,2	0,16	0,14	0,12

Цианистый водород не стойкое вещество.

Определение длительности действия химического заражения

Длительность поражающего действия СДЯВ зависит от многих факторов, в первую очередь, от таких, как. их физико-химические свойства, характер воздействия, метеорологические условия, рельеф местности и другие.

Например, длительность действия химического заражения приземного слоя воздуха в районе аварии определяется временем испарения СДЯВ.

Для других условий (цианистого водорода) вводится поправочный коэффициент Kv. который учитывает скорость ветра, отличный от табличного. Значение коэффициента выбирается из данных таблицы 7.

При условии, когда известен характер воздействия СДЯВ при аварии, длительность поражающего действия можно определить по формуле:

Т°= (h*d) / (К1*К2*К3) час;

где h - толщина слоя, м;

d - удельная масса СДЯВ, т/м3;

K1 К2 К3 - дополнительные коэффициенты.

Толщина слоя СДЯВ (h) при плавном выливе на поверхность принимается равным 0,05 по всей площади разлива, а при выливе в поддон (обваловку) определяется из отношения:

h=Н-0,2;



где Н - высота поддона (обваловки), м.

Дополнительные коэффициенты К1, К3 и удельная масса (d) выбираются из таблицы 10, а К2 из данных таблицы 11.

Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту

Время подхода (t) определяется по формуле:

t-X/V

где X - расстояние от источника заражения до объекта, км;

V - скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, км/час (определяется по данным таблицы 8).

Таблица 8 - Скорость переноса переднего фронта облака, засаженного СДЯВ. воздушным потоком

Скорость ветра, м/с	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
Скорость переноса, км/час	Инверсия	10	16	21	-	-	-	-	-	-	-	-
	Изотермия	12	18	24	29	35	41	47	53	59	65	71
	Конвекция	14	21	28	-	-	-	-	-	-	-	-

Таблица 9 - Определение степени вертикальной устойчивости воздуха в соответствии с прогнозом погоды

Скорость ветра, м/с	Ночь	Утро	День	Вечер
	ясно, переменная облачность	сплошная облачность	ясно, переменная облачность	сплошная облачность	ясно, переменная облачность	сплошная облачность	ясно, переменная облачность	сплошная облачность
2	Ин.	Из.	Из.	Из.	К.	Из.	Ин.	Из.
2-3,9	Ин.	Из.	Из.	Из.	Из.	Из.	Из.	Из.
4	Из.	Из.	Из.	Из.	Из.	Из.	Из.	Из.

Примечание: Ин - инверсия; Из - изотермия; К - конвекция.



Таблица 10 - Характеристика цианистого водорода и дополнительные коэффициенты

СДЯВ	Удельная масса, т/м3	Температура кипения, оС	Поражающая токсодоза, Мг/л	К1	К3
					-40оС	-20оС	0оС	20оС	40оС
Цианистый водород	0,687	25,7	0,2	0,02	0	0	0,4	1	1,3

Примечание: числитель - первичное облако (для К3),

знаменатель - вторичное облако.

Таблица 11 - Значение коэффициента (К2) в зависимости от скорости ветра

Скорость ветра, м/с К2	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	15
	1	1,33	1,67	2,0	2,34	2,67	3,0	3,34	3,67	4,0	5,68

II. Меры по защите населения от поражения цианистого водорода

Защиту органов дыхания от цианистого водорода (синильной кислоты) обеспечивают фильтрующие и изолирующие противогазы. Могут быть использованы фильтрующие промышленные противогазы марок В (коробка окрашена в желтый цвет), БКФ и МКФ (защитный), а также гражданские противогазы ГП-5, ГП-7 и детские.

Максимально допустимая концентрация синильной кислоты при применении фильтрующих противогазов не более 1800 мг/м3 (6000 ПДК), выше которой должны использоваться только изолирующие противогазы.

Когда концентрация кислоты неизвестна, работы по ликвидации аварии на химически опасных объектах должны проводиться только в изолирующих противогазах ИП-4, ИП-5. При этом непременно следует применять средства защиты кожи -- защитные прорезиненные костюмы, резиновые сапоги и перчатки.

Наличие синильной кислоты в воздухе можно определить с помощью войсковых приборов химической разведки -- ВПХР, ПХР-МВ, МПХР. При прокачивании через индикаторную трубку (маркировка -- три зеленых кольца) HCN при концентрации 5 мг/м3 и выше окрашивает нижний слой наполнителя в малиновый или фиолетовый цвет. Чтобы обнаружить ее в воле, сыпучих пищевых продуктах и фураже, используются приборы ПХР-МВ и МПХР.

Дегазацию синильной кислоты на местности не проводят, так как она высоколетуча. Закрытое же помещение для этого достаточно хорошо проветрить или опрыскать формалином, а для зараженных поверхностей - раствор железного купароса, кальцинированная сода, гашеная известь.

III. Меры по локализации и ликвидации очага поражения

Работы по ликвидации аварий на химически опасных объектах выполняют в основном аварийно-технические бригады предприятий. При этом перекрываются поврежденные коммуникации, а СДЯВ из поврежденных емкостей по возможности перекачиваются в неповрежденные, участки вылива обваловываются. Для уменьшения глубины распространения зараженного воздуха, формирования, участвующие в обеззараживании, осуществляют постановку отсечных вертикальных водяных завес, которые рассеивают облако паров СДЯВ на пути его распространения. Водяные завесы ставят на нескольких рубежах перпендикулярно оси распространения облака зараженного воздуха. Первый рубеж определяют в зоне со смертельными концентрациями, а следующие - в зоне с поражающими концентрациями СДЯВ. При этом также происходит частичная нейтрализация СДЯВ.

Дегазация (обеззараживание) СДЯВ в местах аварии осуществляется растворами веществ, которые вступают с ними в химическую реакцию с образованием нетоксичных продуктов.

Основной принцип обеззараживания СДЯВ заключается в том, что вещества кислотного характера дегазуются веществами, которые имеют щелочную реакцию (гашенная известь, растворы соды, едкого натра), и наоборот.

Такие вещества, как хлор, аммиак, обеззараживаются большим количеством воды (1:10). Работы проводятся с наветренной стороны с использованием моющих и пожарных машин, обслуживающею материала, средств зашиты органов дыхания и кожи.

По окончании работ проводится специальная обработка техники. приборов, индивидуальных средств защиты и санитарная обработка людей, участвовавших в обеззараживании СДЯВ.

Характеристика цианистого водорода

Синильная кислота (цианистый водород, цианисто-водородная кислота) (HCN) -- бесцветная прозрачная жидкость. Она обладает своеобразным дурманящим запахом, напоминающим запах горького миндаля. Температура плавления -13,3°С, кипения -- +25,7°С. Из-за низкой температуры кипения и высокого давления при обычной температуре очень летуча, при 20°С максимальная концентрация достигает 837 -- 1100 г/ м3. Капли синильной кислоты на воздухе быстро испаряются: летом -- в течение 5 мин, зимой -- около 1 ч. В газообразном состоянии обычно бесцветна.

С водой эта кислота смешивается во всех отношениях, легко растворяется в спиртах, бензине и других органических растворителях. Пары хорошо адсорбируются текстильными волокнами и пористыми материалами, пищевыми продуктами, а также кирпичом, бетоном, древесиной. Диффундирует даже через яичную скорлупу.

Синильная кислота разлагается в водных растворах при обычной температуре, после чего они перестают быть ядовитыми. Жидкая кислота активно вступает в реакцию с растворами щелочей и мало устойчива к окислителям. Окисление перекисью водорода можно использовать для дегазации небольших количеств зараженной воды.

Кислота и многие ее соли в щелочной среде соединяются с солями тяжелых металлов, например с сульфатом железа, с образованием комплексных соединений. Комплексообразование можно использовать для дегазации жидкой синильной кислоты и воды, содержащей ее соли, так как образующиеся соединения не ядовиты и не летучи. Мировое производство синильной кислоты равно полумиллиону тонн в год.

Синильную кислоту используют для получения хлорциана, акрилонитрила, аминокислот, акрилатов, необходимых при производстве пластмасс, а также в качестве фумиганта -- средства борьбы с вредителями сельского хозяйства, для обработки закрытых помещений и транспортных средств.

В природе синильная кислота в свободном и связанном виде встречается в растениях, например, в ядрах косточек горького миндаля, абрикосов, вишен, слив.

Возможные пути отравления кислотой: вдыхание паров, проникновение через кожные покровы, прием непосредственно внутрь.

В зависимости от концентрации паров и времени их действия различают поражения легкой, средней и тяжелой степени, а также молниеносную форму.

Среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДК) синильной кислоты в воздухе населенных мест равна 0,01 мг/м3, в рабочих помещениях промышленного предприятия -- 0,3 мг/м3. Концентрация кислоты ниже 50,0 мг/м3 при многочасовом вдыхании небезопасна и приводит к отравлению. При 80 мг/м3 отравление возникает независимо от экспозиции. Если 15 мин находиться в атмосфере, содержащей 100 мг/ м3, то это приведет к тяжелым поражениям, а свыше 15 мин -- к летальному исходу. Воздействие концентрации 200 мг/м3 в течение 10 мин и 300 мг/м3 в течение 5 мин также смертельно.

Через кожу всасывается как газообразная, так и жидкая синильная кислота. Поэтому при длительном пребывании в атмосфере с высокой (выше 500 мг/м') концентрацией кислоты без средств защиты кожи, пусть даже в противогазе, появятся признаки отравления -- в результате резорбции.

IV. Схема выполнения расчетов

Определение глубины распространения первичного и вторичного облака СДЯВ (Г1 и Г2):

1). Г1т = 2,4 км.

2). Кт1 = - (нет температурного коэффициента для цианистого водорода).

3). Кп = 4 (коэффициент, учитывающий массу СДЯВ).

4). Г1 = Г1т * Кт1 * Кп = 2,4 * 4 = 9,6 км.

5). Г2т = - (нет глубины распространения вторичного облака для цианистого водорода).

6). Кт2 = 0,3 (температурный коэффициент).

7). Кп = 0,2.

8). Г2 = Г2т * Кт2 * Кп = 0,3 * 0,2 = 0,06 км.

2. Определение площадей первичного (S1) и вторичного (S2) облака СДЯВ:

S1 = (Г1 + Ra)2 * ? / 60, = (9,6 + 0,5)2 * 15 / 60 = 10,12 * 0,25 = 102,01 * 0,25 = 25,5 км2.

S1 = 25,5 км2.

S2 = (Г2 + Ra)2 * ? / 60, = (0,06 + 0,5)2 * 20 / 60 = 0,562 * 0,33 = 0,3136 * 0,33 = 0,1 км2.

S2 = 0,1 км2.

3. Потери работников:

5000 - 100%

Х - 70% (обеспеченные СИЗ)

Х = 3500 чел.

3500 - 100%

Х2 - 40% (возможные потери людей без СИЗ)

Х2 = 1400 чел.

Потери работников составят 1400 человек

4. Длительность поражающего действия СДЯВ:

То = (h * d) / (К1 * К2 * К3), час

То = (0,05 * 0,687) / (0,02 * 1,33 * 0) = 0,03435 / 0 = 0

То = 0

ВЫВОДЫ:

Г1 = 9,6 км;Г2 = 0,06 км.

S1 = 25,5 км2;S2 = 0,1 км2.

Стойкость СДЯВ: То = 0 час.

Потери работников - 1400 человек.

Время подхода к населенному пункту 0 часов.

Способы индивидуальной защиты: ампула с ангидридом и вывести человека на чистый воздух, использование противогазов марки М, В, БКФ, МКФ, ГП-5 и ГП-7.

Способы нейтрализации: раствор железного купороса, кальцинированная сода, гашенная известь, помещение - проветривание.

V. Индивидуальное задание

Вариант: 5

Место аварии: нас. пункт Рось

СДЯВ: цианистый водород

Количество, т: 50

Характер вылива и Н: свободный

Направление и скорость ветра: 0о, 2м/с

То воздуха: -40о

Степень вертикальной устойчивости: инверсия

Количество работников, тыс: 5

Обеспеченность СИЗ, %: 70

Наименование населенного пункта: Новики.

VI. План местности

Размещено на Allbest.ru