Прогнозирование чрезвычайных ситуаций и обеспечение безопасности на автомобильных транспортных средствах с химически опасными веществами

2. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОЦЕНКИ ОБСТАНОВКИ ПРИ ВЫБРОСЕ В ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ ХЛОРА И ДРУГИХ АВАРИЙНО ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ

2.1 Методика расчета и прогнозирования оценки обстановки при выбросе в окружающую среду хлора

Химической обстановкой называют совокупность последствий химического заражения местности. Оценка химической обстановки методом прогнозирования и поданным разведки (контроля) -- это определение масштабов и характера химического заражения; анализ влияния на деятельность хозяйствующих объектов, персонала ОЭ и бойцов ГО, а также населения, находящегося в зоне ХЗ; выбор наиболее целесообразных вариантов действий, при которых исключается поражение людей. Методом прогнозирования решаются такие типовые задачи по оценке химической обстановки, как расчет продолжительности поражающего действия АХОВ, паров СДЯВ, ОВ; глубины их распространения; площади зоны ХЗ; время подхода облака зараженного воздуха от места аварии к данному ОЭ или населенному пункту; количества и структуры пораженных; порядок нанесения зон заражения на топографические карты (схемы). Методом химической разведки решаются те же задачи, а также осуществляется фактический контроль химической зараженности сырья, продуктов питания, воды и других объектов сразу после аварии, в процессе ликвидации последствий ХЗ и после дегазации. Методика позволяет решать следующие задачи:

-- рассчитывать глубину и площадь зоны возможного заражения;

-- рассчитывать время подхода облака зараженного воздуха к производственным участкам, жилым кварталам и населенным пунктам;

-- определять продолжительность действия источника заражения;

-- производить ориентировочную оценку количества пораженных и их структуру среди производственного персонала объекта, на котором произошла авария, и населения, оказавшегося в очаге поражения;

-- прогнозировать и оценивать химическую обстановку при заражении воздуха наиболее распространенными аварийно химически опасными веществами, используя коэффициенты эквивалентности и расчетные данные по хлору. Методика рассчитана на получение информации в оперативных целях. Прогнозирование и оценка обстановки производятся с использованием усредненных данных, приведенных в таблицах, и несложных математических формул, что упрощает проведение расчетов, допуская при этом незначительный процент ошибки. Глубина и площадь зоны возможного заражения при разрушении (повреждении) емкостей, находящихся под давлением, рассчитываются с учетом наложения долей концентраций опасного химического вещества, созданных первичным и вторичным облаками. Оценка количества пораженных производится исходя из среднесуточного места пребывания людей (в производственных, жилых и общественных зданиях, находящихся открыто на местности и в транспорте), а также с учетом использования табельных средств индивидуальной защиты и защитных сооружений.При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения на случай производственных аварий в качестве исходных данных рекомендуется принимать; за величину выброса хлора -- его количество в одной максимальной емкости (технологической, складской, транспортной); метеоусловия -- инверсия, скорость приземного ветра 1-2 м/с, температура окружающего воздуха +20°С. При прогнозировании обстановки в условиях воздействия обычными средствами поражения используются средние метеоусловия: изотермия, скорость ветра по данным прогноза (на высоте 10 м) 5 -- 7 м/с и температура воздуха +20 °С.

При прогнозе масштабов заражения по факту аварии используются реальные исходные данные.Внешняя граница зоны заражения рассчитывается по пороговой токсодозе, составляющей при ингаляционном воздействии хлора на организм человека 0,6 мг * мин/л.

При прогнозировании применяются следующие допущения:

?емкость, содержащая хлор или другое АХОВ, разрушается полностью;

?толщина слоя разбившейся свободно по подстилающей поверхности ядовитой жидкости принимается равной 0,05 м по всей площади разлива;

?при проливе сжиженного хлора (другого АХОВ) в поддон или обваловку толщина слоя жидкости (h) принимается равной:

h = H-0,2, (1)

где: И?глубина поддона (высота обваловки), м;

?для емкостей, расположенных группой с одним поддоном (в одной обваловке), толщина слоя жидкости принимается равной:

где:

Q - количество разлившегося хлора (АХОВ), т;

F - площадь разлива, м²;

d - плотность сжиженного хлора (АХОВ), т/м³.

Предельное время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменными метеорологических условий (степень вертикальной устойчивости воздуха, направление и скорость ветра) составляют не более 4 часов. По истечении указанного времени или при изменении метеорологических условий прогноз обстановки уточняется. Под разрушением химически опасного объекта следует понимать его состояние после стихийного бедствия, приведшего к полной разгерметизации всех емкостей, содержащих аварийно химически опасные вещества. Первичное облако -- облако зараженного воздуха, образующееся в результате мгновенного перехода в атмосферу всего объема или части содержимого емкости с опасным химическим веществом при ее разрушении. Вторичное облако -- облако зараженного воздуха, образующееся в результате испарения разлившейся ядовитой жидкости с подстилающей поверхности. Инверсия -- состояние приземного слоя воздуха, при котором температура нижнего слоя меньше температуры верхнего слоя (устойчивое состояние атмосферы). Изотермия -- состояние приземного слоя воздуха, при котором температура нижнего и верхнего слоев одинаковы (безразличное состояние атмосферы). Конвекция -- состояние приземного слоя воздуха, при котором температура нижнего слоя воздуха выше температуры верхнего слоя (неустойчивое состояние атмосферы). Пороговаятоксодоза -- ингаляционная токсодоза, вызывающая начальные симптомы поражения. Площадь зоны возможного заражения -- площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра может перемещаться облако зараженного воздуха.

Площадь зоны фактического заражения -- площадь территории, приземный слой воздуха которой заражен парами (аэрозолем) ядовитого вещества в опасных для жизни или здоровья людей пределах. Максимальные масштабы заражения-площадь фактического и возможного заражения окружающей среды химическим веществом при максимальной глубине распространения облака за 4 ч, прошедших после аварии (после возникновения ЧС), при условии, что фактическое время испарения вещества при свободном разливе или в «поддон» («обваловании») больше 4 ч. Если время испарения химического вещества меньше 4 ч, то время, прошедшее после аварии, принимается равным фактическому значению времени испарения.

Под коэффициентом защищенности укрытия следует понимать отношение расчетной токсодозы, накопленной человеком за определенный промежуток времени на открытой местности, к значению токсодозы, накопленной за тот же промежуток времени при нахождении в укрытии. Коэффициент эквивалентности хлора по отношению к другому АХОВ (К^) представляет собой число, показывающее, во сколько раз масса хлора больше или меньше массы другого опасного химического вещества, образующего в аварийной ситуации равную с хлором глубину зоны заражения.

2.2 Методика расчета оценки обстановки при выбросе в окружающую среду других аварийно химически опасных веществ

Для прогнозирования и оценки обстановки в очагах поражения, образованных другими наиболее распространенными АХОВ, необходимо использовать коэффициенты эквивалентности хлора (К ), поправочные коэффициенты к глубине (К_г) и площади (К,) зоны заражения, приведенные в табл. 12 приложении А.

Эквивалентное количество хлора (Q_экв^хл.) по сравнению с количеством выброшенного в окружающую среду АХОВ рассчитывается по формуле:

Q_экв^хл= , (2)

Где: К_экв -- коэффициент эквивалентности хлора по отношению к другому аварийно химически опасному веществу;

Q_AXOB -- количество АХОВ, выброшенного в окружающую среду.

Расчет глубины и площади зоны заражения при температурах воздуха, отличных от 20°С, производится с помощью поправочных коэффициентов приведенных в приложении.

2.3 Пример расчета оценки обстановки при выбросе в окружающую среду хлора

Пример расчета:

«Оценка химической обстановки при прогнозировании чрезвычайной ситуации, связанной с аварией при перевозке хлора в контейнере наавтомобиле».

Цель: оценить максимальные масштабы заражения при разрушении контейнера, с2 т хлора.

Метеоусловия: инверсия, скорость ветра V = 1 м/с, температура воздуха +20 °С, ветер в сторону села.

Расстояние до ближайших домов Х = 500 м.

Условия разлива хлора: «свободно» на подстилающую поверхность; h = 0,05 м.

Требуется: провести оценку химической обстановки.

Решение:

1. Максимальное количество возможного выброса хлора Q₀ = 2 т.

2. Расчет эквивалентного количества хлора по первичному облаку:

Q_э1 = К₁ К₃ К₅ К₇ Q₀ (3)

где К₁ - коэффициент, зависящий от условий хранения химических

веществ.

К₃ - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой ингаляционной токсодозе данного химического вещества.

К₅ - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха.

К₇ - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха для первичного облака.

Q₀ - количество возможного выброса хлора.

К₁ = 0,18; К₃ = 1,0; К₅ = 1,0; К₇ = 1 (см. табл. П2, приложения А),

Q_э1 = 0,18 Ч 1,0 Ч 1,0 Ч 1,0 Ч 2 = 0,36 т.

К₅ = 0,23 - при изотермии,0,08 - при конвекции,1 - при инверсии,

3. Расчет времени испарения хлора по формуле:

T = hd / (K₂K₄K₇), К₄ (4)

Где К₄- коэффициент, учитывающий скорость ветра,

h = 0,05 м (по условию); d = 1,553 т/м³; К₂ = 0,052; К₄ =1,0; К₇ = 1,0 (см. табл. П2, приложения А)

Т = 0,05 Ч 1,553 / (0,052 Ч 1,0 Ч 1,0) = 1,49 ч.

4. Расчет эквивалентного количества хлора по вторичному облаку по формуле:

Q_э2 = (1 - К₁) К₂ К₃ К₄ К₅ К₆ К₇Q₀/(h (5)

где К₁ = 0,18; К₂ = 0,052; К₃ =1,0; К₄ = 1,0; К₅ = 1,0.

По формуле рассчитаем: К6 = В^0,8; В = Т, так как Т < 4, следовательно В = 1,49 ч; К₆ = 1,49^0,8= 1,4 (см. табл. П11 приложения А); К₇ = 1,0. Отсюда

Q_э2 = 0,82 Ч 0,052 Ч 1,0 Ч 1,0 Ч 1,0 Ч 1,4 Ч 1,0 Ч 2 / (0,05 Ч 1,553) = 1,54 т.

5. Определение глубины зоны заражения:

а) первичным облаком:

Q_э1 = 0,36т.

По данным табл. П1 приложения А,вычисляем:

- если Q_max = 0,5 т, то Г = 3,16 км;

- если Q_min = 0,1 т, то Г = 1,25 км;

Г₁ = 1,25 + (3,16 - 1,25) (0,36 -0, 1) / (0,5 - 0,1) = 2,49 км;

б) вторичным облаком:

Q_э2 = 1,54 т.

По данным табл. П1 приложенияА, вычисляем:

- если Qmax = 3 т, то Г = 9,18 км;

- если Qmin = 1 т, то Г = 4,75 км;

Г₂ = 4,75 + (9,18 - 4,75) (1,25 - 1) /(3 - 1) = 5,3 км.

6. Расчет полной глубины зоны заражения по формуле:

Г_пол = Г₁ + 0,5 Г¹¹, (6)

где Г₁ - наибольший, а Г¹¹ - наименьший из размеров Г₁ и Г₂:

Г₁ =5,3 км; Г¹¹ = 2,49 км;

Г_пол = 5,3 + 0,5 Ч 2,49 = 5,3 + 1,25 = 6,55 км.

7. Расчет предельно возможной глубины переноса воздушных масс :

Г_пр = В v, (7)

где В = 1,49 ч (по расчету); v = 5 км/ч (см. табл. П8 приложения А),

Г_пр = 1,49 Ч 5 = 7,5 км.

8. Определение окончательной расчетной глубины зоны заражения: (Г_пол = 6,55 км; Г_пр = 7,5 км; так как Г = Г_пол, если Г_пол<Г_пр; Г = 6,55 км.

9. Определение времени перемещения облака зараженного воздуха на расстояние Х = 500 м от места аварии с разливом хлора:

t = X / v; (8)

t = 0,5 / 5 =0,1 ч = 6 мин.

10. Определение возможной площади заражения по формуле:

S_в = 8,72 Ч 10-³Г²ц;(9)

так как V = 1 м/с, то ц = 180 ^°:

S_в = 8,72 Ч 10-³ Ч 6,55² Ч 180 = 67,33 км²;

11. Расчет возможного количества и структуры потерь.

Количество людей, оказавшихся в очаге поражения, рассчитаем по формуле:

N = сЧSв., (10)

где с- средняя плотность населения, Sв- возможная площадь заражения.

N = 5,8Ч67,33 = 391чел.

Количество пораженных рассчитаем по формуле:

N_пор = NЧ(1 - К_защ), (11)

где К_защ - коэффициент защищенности производственного персонала и населения средствами защиты.

К_защ = У щiKi, (12)

где щi - доля людей, находящихся в зоне поражения, использующих i-е укрытие или средство индивидуальной защиты (?щi =1);Ki - коэффициент защиты i-го укрытия (СИЗ) (табл. П9 приложения А).

К_защ = 1Ч0+0,04+0,5= 0,54

N_пор = 391Ч(1-0,54) = 180 чел.

Ориентировочно, структуру потерь людей в очаге поражения можно определить, пользуясь данными табл. П11 приложения А:

с летальным исходом - 63 человека.

средней и тяжелой степеней поражения - 72 человека.

легкой степени поражения - 45 человека.

Вывод: в случае аварийной ситуации по рассмотренному выше сценарию все жилые и промышленныеобъекты ,расположенные на расстоянии до 6,55км от дороги и по дороге от места аварии попадут в зону заражения. При заданной обеспеченности СИЗ люди защищены недостаточно.

3. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПЕРЕВОЗКИ ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ АВТОМОБИЛЬНЫМ ТРАНСПОРТОМ, ВОЗМОЖНЫЕ СПОСОБЫ РЕШЕНИЯ ЭТИХ ПРОБЛЕМ

К сожалению, ситуацию в сфере перевозок опасных грузов в Российской Федерации нельзя назвать безоблачной. Некоторые проблемы давно ждут своего решения, но, как говорится, "воз и ныне там". Осложняют положение на этом рынке как "черные перевозчики", так и излишне предприимчивые грузовладельцы, предпочитающие неоправданные риски цивилизованным правилам игры. Не впечатляют достижения российского законодательства в этой области. Запутанная ситуация в сфере перевозок особо опасных грузов. И в то же время на фоне растущего спроса на рынке ощутим дефицит транспортных средств и подготовленных кадров.Законодательная база в области перевозки опасных грузов, мягко говоря, далека от совершенства. Существенно устарели и не соответствуют мировому опыту ГОСТ 19433-88 "Грузы опасные. Классификация и маркировка" и ГОСТ 26319-84 "Грузы опасные. Упаковка". Устарели Правила перевозки опасных грузов автомобильным транспортом, утвержденные приказом Минтранса России от 08.08.1995 г. № 73 (в ред. Приказов Минтранса РФ от 11.06.1999 N 37, от 14.10.1999 N 77). Отсутствуют нормативные документы, определяющие единый перечень опасных грузов для всех видов транспорта.Существенное отставание наблюдается в вопросах организации контейнерных перевозок опасных грузов, в том числе с использованием контейнеров-цистерн. Не осуществлен в полной мере переход к ДОПОГ.В настоящее время положения ДОПОГ предусматривают оформление специальных разрешений на перевозку 94 видов опасных грузов, в то время как разрешительная система, действующая на территории Российской Федерации, требует обязательного оформления разрешений на более чем 800 видов опасных грузов и на все перевозки опасных грузов в цистернах, съемных контейнерах-цистернах, батареях сосудов общей вместимостью более 1000 л.Оформление специальных разрешений носит формально-бюрократический характер и влечет за собой временные и финансовые затраты, что снижает эффективность осуществления перевозки. Так, при перевозке опасного груза из Ленинградской области в Алтайский край потребуется больше 10 маршрутных листов или не менее 20 суток на согласование маршрутов с подразделениями ГИБДД регионов, через которые будет проходить маршрут. По мнению специалистов АСМАП, эти требования противоречат Европейскому соглашению ДОПОГ, не являясь оправданными с точки зрения безопасности. Такое согласование создает логистические проблемы для перевозчика, значительно увеличивает стоимость и сроки транспортировок, чиня серьезные препятствия развитию транспорта и торговли. Не стоит забывать также, что конструкция транспортного средства, осуществляющего перевозку опасных грузов, должна отвечать правилам перевозки именно этих грузов и оснащаться средствами для ликвидации последствий происшествий, также при перевозке опасных грузов необходимы аварийная карточка и элементы системы информации об опасности. Раз в три года водители, осуществляющие перевозку опасных грузов, проходят обучение в специализированных учебных центрах. Да и к диспетчерам, грузчикам и другим сотрудникам, работающим в компаниях по перевозке опасных грузов, существуют особые требования. Помимо угроз возникновения чрезвычайных ситуаций при транспортировке опасных грузов, связанных с нарушением Правил эксплуатации транспортных средств и Правил перевозки опасных грузов, все большую актуальность приобретает проблема защиты транспорта от угроз террористического характера. Транспортное средство, перевозящее опасный груз, может стать объектом заинтересованности для террористов и превратиться в их руках в грозное оружие. Защита от подобного рода угроз - это в том числе и вопрос состояния транспортной инфраструктуры, ее способности превентивно противостоять таким угрозам.

Основное решение многих проблем связанных с перевозкой АХОВ, это пересмотр нормативной базы, подведение её к единой для всех базе.Своевременно реагировать на измерения в нормативной правовой базе, конструкторских технологий, средств связи и методов обеспечения безопасности.Создать приемлемые условия для переоснащения автотранспорта. Ужесточить меры наказания в области нарушений Правил перевозок опасных грузов, как грузоотправителя, так и компанию грузоперевозок.Принять меры безопасности в связи террористической угрозой в частности создание пунктов досмотра и контроля на границах городов. И самое главное, что бы принятые меры, не остались лишь декларациями о намерениях.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Всевозможное взрывоопасное, химически токсичное сырье или же его отходы каждый день являются одним из основных предметов потребления, производства, утилизации и захоронения. Так как опасные вещества при транспортировке и возникновении аварийной ситуации могут оказать негативное действие на окружающую среду (необратимые изменения экологического фона, гибель некоторых видов растений и животных) и причинить существенный вред жизни и здоровью человека. По этому наиболее актуальным вопросом является снижение уровня рисков и угроз их аварийности, особенно при транспортировки химически опасных грузов. И, как следствие, транспортные потоки с местами хранения, накопления, концентрации, распределения и переработки подобных веществ является неотъемлемой частью этих логистических процессов преобразований . Широкое применение в промышленности, в том числе для отбеливания тканей и бумажной массы, в производстве пластмасс, каучуков, инсектицидов, растворителей, в цветной металлургии, а также в коммунально-бытовом хозяйстве для обеззараживания питьевой воды, нашёл и хлор, ежегодное потребление хлора в мире исчисляется десятками миллионов тонн. Хлор-газ и жидкий хлор не взрываются и не воспламеняются на воздухе, но он является сильным окислителем, пожароопасен при контакте с горючим веществом. По этому его перевозка осуществляется специальным транспортом. Согласно постановлению Правительства РФ от 15 апреля 2011 г. № 272 перевозка опасных грузов автомобильным транспортом в городском, пригородном и междугородном сообщении осуществляется в соответствии с требованиями, установленными приложениями А и B Европейского соглашения о международной дорожной перевозке опасных грузов от 30 сентября 1957 г. (ДОПОГ) и Правилами, утвержденными названным постановлением «О перевозке опасных грузов автомобильным транспортом»( ПОГАТ). Специфичные условия транспортирования опасных грузов предъявляют особые требования к оснащению и конструкции автоцистерн. К управлению транспортными средствами, на которых перевозится жидкий хлор, допускаются водители, имеющие стаж непрерывной работы в качестве водителя не менее трех лет, удостоверение на право управления автомобилем 1-го и 2-го классов, прошедшие инструктаж и медицинское освидетельствование и прошедшие курс соответствующей подготовки, важно, чтобы их обучение включало в себя знание правил, установленных обоими нормативными актами. Мы изучили методику расчета оценки обстановки при выбросе в окружающую среду хлора и других АХОВ которая позволяет решать следующие задачи: -- рассчитывать глубину и площадь зоны возможного заражения; -- рассчитывать время подхода облака зараженного воздуха к производственным участкам, жилым кварталам и населенным пунктам; -- определять продолжительность действия источника заражения; -- производить ориентировочную оценку количества пораженных и их структуру среди производственного персонала объекта, на котором произошла авария, и населения, оказавшегося в очаге поражения; -- прогнозировать и оценивать химическую обстановку при заражении воздуха наиболее распространенными аварийно химически опасными веществами, используя коэффициенты эквивалентности и расчетные данные по хлору. На примере возможного разлива хлора , мы спрогнозировали возможную территорию заражения, глубину этой территории, время подхода зараженного облака к жилым домам и сделали вывод что в случае аварийной ситуации все объекты, расположенные на расстоянии до 6,50 км от дороги и по дороге от места аварии попадут в зону заражения. Анализируя ситуацию по проблемам перевозки опасных веществ, мы выделили на наш взгляд самую главную - отсутствия единства в нормативно-правовой базе, запаздывание новых разработок в плане обеспечения безопасности, а так же большое отставание в плане оснащения спец автомобилей.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Министерство Транспорта Российской Федерации Приказ от 8 Августа 1995г. N 73 «Об Утверждении Правил перевозки опасных грузов автомобильным транспортом» (ПОГАТ)

2. Европейское соглашение о международной дорожной перевозке опасных грузов (ДОПОГ) (Женева, 30 сентября 1957 г.)

3. Технический регламент Таможенного Союза от 24 февраля 2011 г. № 13/2-45.

4. Приказ Минтранса России от 13.02.2013 N 36(ред. от 28.01.2016) «Об утверждении требований к тахографам, устанавливаемым на транспортные средства, категорий и видов транспортных средств, оснащаемых тахографами, правил использования, обслуживания и контроля работы тахографов, установленных на транспортные средства».

5. Приказ Минтранса РФ от 31 июля 2012 г. № 285 "Об утверждении требований к средствам навигации, функционирующим с использованием навигационных сигналов системы ГЛОНАСС или ГЛОНАСС/GPS и предназначенным для обязательного оснащения транспортных средств категории М, используемых для коммерческих перевозок пассажиров, и категории N, используемых для перевозки опасных грузов"

6. Постановление Госгортехнадзора РФ от 5 июня 2003 г. № 48"Об утверждении Правил безопасности при производстве, хранении, транспортировании и применении хлора"

7. Руководство по «Организации перевозок опасных грузов автомобильным транспортом» от 8 февраля 1996 года РД 3112199-0199-96 .

8. РД 52.04.253-90 «Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте»

9. Акимов В.А., Соколов Ю.И. Риски транспортировки опасных грузов. Монография / МЧС России. ?М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2011.?276 с.

10. В.А. Грановский, В.Ю. Арутюнов «Специализация подвижного состава по классам опасных грузов» «Научные труды» КубГТУ, № 3, 2016 год.

11. Конык, О. А. «Аварии и аварийные ситуации на промышленных предприятиях»: учебное пособие : самост. учеб.электрон. изд. / О. А. Конык ; Сыкт. лесн. ин-т. - Электрон.дан. - Сыктывкар : СЛИ, 2013. - Режим доступа: http://lib.sfi.komi.com. - Загл. с экрана.

12. «Вестник университета» Теоретический научно-методический журнал.№3/2016. Очкалова А.Р. « Особенности и современные проблемы перевозок опасных грузов в России» стр.№ 92.

Размещено на Allbest.ru