Визначення зон безпечного розташування пожежно-рятувальних сил при ліквідації надзвичайних ситуацій

Размещено на http://www.allbest.ru/

МІНІСТЕРСТВО УКРАЇНИ З ПИТАНЬ НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙ У СПРАВАХ ЗАХИСТУ НАСЕЛЕННЯ ВІД НАСЛІДКІВ ЧОРНОБИЛЬСЬКОЇ КАТАСТРОФИ

УНІВЕРСИТЕТ ЦИВІЛЬНОГО ЗАХИСТУ УКРАЇНИ

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук

Спеціальність 21.02.03 - Цивільна оборона

ВИЗНАЧЕННЯ ЗОН БЕЗПЕЧНОГО РОЗТАШУВАННЯ ПОЖЕЖНО-РЯТУВАЛЬНИХ СИЛ ПРИ ЛІКВІДАЦІЇ НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙ

Виконала Захаренко Ольга Володимирівна

Харків - 2009



АНОТАЦІЯ

надзвичайний катастрофа токсичний рятувальний

Захаренко О.В. Визначення зон безпечного розташування пожежно-рятувальних сил при ліквідації надзвичайних ситуацій. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 21.02.03 - цивільна оборона, Університету цивільного захисту України, м. Харків, 2009 р.

Запропоновані прості та ефективні моделі, які пристосовані для оперативних розрахунків зон хімічного зараження, зон з нижнім та верхнім концентраційними межами займання. Моделі можливо використовувати при складанні планів з ліквідації аварійних ситуацій.

Досліджено вплив різних фізичних факторів (параметри турбулентного стану атмосфери, швидкості вітру, густина газоподібної хімічної речовини, кількість речовини, яка випаровується та швидкість зменшення хімічної речовини внаслідок хімічних перетворень в атмосфері) на характер параметрів небезпечних зон.

Показано, що при збільшенні висоти джерела викиду значення приземної концентрації поблизу джерела зменшується, а максимальне її значення буде на великих відстанях по напрямку вітру.

Показано, що врахування скінчених розмірів джерела викиду мало впливає на розподіл концентрацій, розрахованих для точкового джерела.

Отримані аналітичні вирази для координат центу тяжіння хмари , і , знання яких дозволяє надати оцінку надмірного тиску в ударній хвилі при вибуху цієї хмари і густина теплового потоку у разі створення вогневої кулі при загоранні.

Для перевірки адекватності запропонованої моделі проведені польові експериментальні дослідження по визначенню концентрації хлорпікрину в атмосфері при його випаровуванні. Результати експерименту показали, що методичний підхід к вирішенню задачі та розроблена математична є обґрунтованими.

Надано приклад використання запропонованої моделі при ліквідації аварії з викидом (виливом) метанолу на складі хімічних реагентів.

Результати розрахунків і проведений аналіз можливих аварій застосовані в якості рекомендацій керівнику з ліквідації наслідків аварії.

Запропоновані картки безпеки при зберіганні та транспортировці небезпечних хімічних речовин.

Ключові слова: ліквідація наслідків аварії, об'єкти підвищеної небезпеки, небезпечні хімічні речовини, зони токсичного зараження, зони з верхнім та нижнім концентраційними межами займання.



1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. На території України розташована велика кількість промислових підприємств. Третина з них відноситься до потенційно небезпечних об'єктів, на яких виробляються, зберігаються та транспортуються небезпечні хімічні речовини.

Ризик виникнення надзвичайних ситуацій техногенного характеру постійно зростає, оскільки рівень зносу виробничого устаткування на більшості хімічних об'єктах наближається до критичного.

Аварії на таких об'єктах можуть супроводжуватись забрудненням навколишнього середовища небезпечними хімічними речовинами, а також пожежами та вибухами. При цьому площа зон забруднення буде вимірюватись квадратними кілометрами, а постраждале населення нараховуватиме сотні та тисячі чоловік.

Сучасні вимоги до ліквідації та локалізації аварій, пов'язаних з викидом (виливом) небезпечних хімічних речовин, передбачають не тільки наявність інформації про фізико-хімічні характеристики речовини, площу хімічного забруднення, але й відомості про концентрацію хімічної речовини в зоні забруднення.

Речовини, які використовуються в хімічній промисловості, не тільки токсичні, але й здебільшого пожежовибухонебезпечні. Тому, важливо провести розрахунки зон з нижнім та верхнім концентраційними межами займання.

На сьогодення підрозділи пожежної охорони МНС України використовують Методику прогнозування наслідків виливу (викиду) небезпечних речовин при аваріях на промислових об'єктах і транспорті, яка не відповідає сучасним вимогам. Так, по зазначеній методиці не можливо провести розрахунки щодо кількості токсичної речовини в зоні зараження, а також зон з верхнім та нижнім концентраційними межами займання. Як висновок, при складанні планів з локалізації та ліквідації аварій не враховуються такі важливі фактори, що пов'язані з виникненням пожеж та вибуху.

Розрахунки кількості приземної концентрації токсичної речовини в зоні зараженні тісно пов'язані з вивченням процесів розповсюдження домішок у приземному шарі атмосфери.

Проблемам забруднення атмосфери від висотних джерел викиду, розповсюдження домішок в приземному шарі атмосфери вчені приділяли увагу протягом багатьох років. Перші теоретичні дослідження з цього напрямку належать таким вченим як А.Робертс, О.Сеттон. На сучасному етапі розвитку науки існують роботи, в яких за допомогою математичних моделей розглядаються питання забруднення навколишнього середовища від висотних джерел викиду, які представлені у роботах Берлянда М.Е., Бизової Н.Л., Колмогорова А.Н., Марчука Г.И., Гаргера Е.К., Іванова В.Н., Яглома А.Н., Моніна А.С., Соловей В.В., Прохача Е.Ю., Бєляєва М.М тощо.

Вищезазначені теоретичні дослідження присвячені вивченню процесів переносу в атмосфері речовин з високою температурою викиду від висотних джерел забруднення на великі відстані протягом тривалого періоду. На теперішній час не існує достатньо адекватної та простої моделі розрахунку кількості токсичної речовини в зоні хімічного зараження при викиді з наземних резервуарів небезпечних хімічних речовин, яку можливо було б використовувати працівникам МНС на практиці.

Отже, розрахунок зон токсичного зараження, зон з нижнім та верхнім концентраційними межами займання для подальшого прийняття оперативно-тактичних рішень пожежно-рятувальними підрозділами МНС з метою захисту населення при ліквідації наслідків аварій з викидом (виливом) хімічних речовин є актуальним.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконувалась в рамках держбюджетної НДР № 01050007965 за заявкою Державного департаменту пожежної безпеки МВС України.

Мета та задачі дослідження. Метою роботи є визначення параметрів та характеристик зон можливих дій підрозділів Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи в умовах виникнення аварій на об'єктах хімічної промисловості.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі:

· провести огляд аварій на хімічно небезпечних об'єктах, розташованих на території України та іноземних держав;

· провести аналіз існуючих моделей та методів просторово-часового опису концентрації хімічної речовини в хмарі;

· розвити просту модель дифузійного типу для короткочасного опису стаціонарних процесів розповсюдження небезпечних хімічних речовин в приземному шарі атмосфери;

· узагальнити дифузійну модель на складні випадки нестаціонарних процесів розподілу хімічних речовин в приземному шарі атмосфери;

· розробити комп'ютерну програму для розрахунку зон токсичного зараження;

· розробити комп'ютерну програму для розрахунку зон з верхнім та нижнім концентраційними межами займання;

· одержати оцінку достовірності (адекватності) отриманих результатів шляхом зрівняння їх з результатами експериментальних досліджень;

· передбачити можливість оперативного розрахунку зон токсичного зараження для використання пожежно-рятувальними підрозділами МНС України на практиці;

· надати конкретні рекомендації керівникам пожежно-рятувальних підрозділів МНС України, що залучаються до ліквідації наслідків аварій на об'єктах хімічної промисловості.

Об'єкт дослідження - процеси розповсюдження небезпечних хімічних речовин в приземному шарі атмосфери при аваріях на хімічних підприємствах.

Предмет дослідження - характеристики й параметри зон просторово-часового розподілу концентрації хімічних речовин, які являються пожежовибухонебезпечними, та зон токсичного зараження.

Метод дослідження - методи математичного аналізу та математичної фізики, теорії функцій комплексних змінних, геометричного та чисельного моделювання.

Наукова новизна отриманих результатів полягає в наступному:

- показано, що існуючі та рекомендовані до практичного використання методики розрахунку зон зараження при виникненні аварій на хімічних підприємствах з викидом (виливом) небезпечних хімічних речовин являються незадовільними з багатьох, розглянутих нами, причин;

- виходячи з рівняння турбулентної дифузії, нами запропоновані аналітичні моделі опису просторово-часового розподілу небезпечних хімічних речовин в атмосфері для стаціонарного та нестаціонарного випадків, які можна використовувати для опису розповсюдження вторинної та первинної хмари;

- показано, що врахування скінчених розмірів джерел викиду практично не впливає на розподіл концентрації, розрахованих для точкового джерела;

- вперше розглянута модель опису розповсюдження небезпечних хімічних речовин для випадку дії джерела впродовж певного терміну дії;

- вперше показано, що крім небезпеки токсичного ураження, необхідно враховувати такі суттєві небезпечні фактори як ураження ударною хвилею при вибуху хмари та тепловий потік від вогневої кулі при загорянні хмари.

Практична значимість отриманих результатів. В результаті проведених досліджень запропоновані прості та ефективні моделі, які пристосовані для оперативних розрахунків зон хімічного зараження, зон з нижнім та верхнім концентраційними межами займання, які можливо використовувати при складанні планів з ліквідації аварійних ситуацій. Отримано 4 акта впровадження, 1 - в учбовому процесі Університета цивільної оборони України ( м. Харків), 3 - на Державному підприємстві «Смоли» ( м. Дніпродзержинськ, Дніпропетровської області).

Особистий внесок здобувача. Особистий внесок здобувача в роботах, опублікованих у співавторстві, наступний: аналіз виникнення пожеж на території України та моніторинг надзвичайних ситуацій на хімічно небезпечних об'єктах [1, 3, 16], розробка карток безпеки при зберігання та транспортуванні небезпечних речовин [2, 4], створення моделей розповсюдження домішок в приземному шарі атмосфери при стаціонарних та не стаціонарних умовах викиду [5-9, 11-15, 17-20], в експериментальній перевірці адекватності моделі [10].

Апробація результатів дисертації. Результати дисертаційної роботи доповідалися та обговорювалися на науково-практичній конференції «Шлях України до економічної безпеки» (м.Харків, 2005р.), науково-практичній конференції «Захист населення і території у надзвичайних ситуаціях» (м. Харків, 2006р.), VII Всеукраїнській науково-практичній конференції «Пожежна безпека та аварійно-рятувальна справа: стан, проблеми і перспективи» (м. Київ, 2005р.), VIII Всеукраїнській науково-практичній конференції «Проблеми зниження ризику виникнення надзвичайних ситуацій в Україні» (м. Київ, 2006р.), ІІІ Міжнародній науково-практичній конференції «Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация» (м.Мінськ, 2005р.), ІІ Міжнародній науково-практичній конференції «Шляхи автоматизації, інформатизації та комп'ютерізації в діяльності МНС України» (м.Харків, 2005р.), Міжнародній науково-практичній конференції «Пожежна та техногенна безпека» (м.Черкаси, 2005р.), Міжнародній науково-практичній конференції «Природничі науки та їх застосування в службі цивільного захисту» (м.Черкаси, 2006р.), Міжнародній науково-практичній конференції «Чрезвычайные ситуации. Теория. Практика. Инновации «ЧС-2006» (м.Гомель, 2006р.), Міжнародній науково-практичній конференції «Пожежна безпека-2007» (м. Черкаси, 2007 р.).

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЇ

В першому розділі здійснено огляд надзвичайних ситуацій, які виникли на території хімічних підприємств, транспорті та стан об'єктів хімічної промисловості, які використовують у повсякденній діяльності великий обсяг небезпечних хімічних речовин. Вказано, що техногенні аварії на хімічно небезпечних об'єктах супроводжуються токсичним зараженням місцевості, пожежами та вибухами. Тому, важливим є розрахунок зон токсичного зараження, зон з нижнім й верхнім концентраційними межами займання для подальшого прийняття оперативно-тактичних рішень пожежно-рятувальними підрозділами МНС України. Можливість врахування небезпечних факторів при викиді (виливі) хімічних речовин припускає існування методик розрахунку концентрації пару в утворюваній хмарі. Проаналізувавши існуючи методики розрахунку розповсюдження сумішей в атмосфері, надійшли висновку, що відомі рекомендовані методики визначення зон хімічного зараження не забезпечують необхідну достовірність результатів розрахунку зон зараження, не дозволяють отримати кількісну оцінку концентрації в зоні зараження, а також значень верхнього та нижнього концентраційних меж займання при стаціонарних і нестаціонарних умовах аварії. Методи, що основані на рішеннях дифузійного рівняння або гауссівської теорії, розроблені для висотних джерел забруднення (заводські труби). Для розрахунку викиду на висоті до 10м, що відповідає висотам наземних резервуарів на об'єктах хімічної промисловості, а також для розрахунків зон з нижнім та верхнім концентраційними межами займання методики не призначені.

Виходячи з актуальності теми і проведеного аналізу, сформульована задача дослідження - створення моделей, які можуть бути основою для оперативних розрахунків просторово-часового розподілу концентрації хімічної речовини. Такі моделі повинні описувати параметри і характеристики зон хімічного забруднення, зон з ніжнім та верхнім концентраційними межами спалаху. Визначення таких зон дозволить оцінити інші небезпечні фактори аварії, які пов'язані з виникненням пожежі та вибуху, а також вказати зони можливих дій підрозділів МНС.

У другому розділі показано, що на підставі рівнянь турбулентної дифузії можливо розробити аналітичну модель для опису просторового розподілу концентрації небезпечних хімічних речовин як у стаціонарному, так й у нестаціонарному випадках розвитку аварій, що пов'язані з викидом (виливом) небезпечних хімічних речовин. Показано, що вихідне напівемпіричне рівняння турбулентної дифузії хімічних речовин в атмосфері за певних умов можливо подати у вигляді:

, (1)

де = - концентрація (кг/м³), - швидкість повітря (м/с),

,

і - коефіцієнти горизонтальної та вертикальної турбулентної дифузії, функція описує джерела викиду речовини, а коефіцієнт уведено для врахування можливостей розпаду або реакції розглядуваної речовини з компонентами зовнішнього середовища, - поточні координати, t - час.

Така модель (1) є застосованою для аналізу розповсюдження хімічних газів на рівнині без перешкоджань. Нами припускається, що швидкість відповідає середньої швидкості повітря, яка є сталою. Умови і надають обмеження застосування рівняння (1) на час t<60 хв.

Для визначення просторового розподілу хімічних речовин у випадку стаціонарних умов, тобто при постійно діючому джерелі викиду, = не залежить від часу t. Тоді, якщо за граничні умови взяти =, коли

с = ,

коли z=0, то фундаментальний розв'язок рівняння (1) для точкового джерела, коли

,

де Q - витрати речовини з джерела (кг/хв), h - висота (м) знаходження джерела, (х) - дельта-функція, можна подати у вигляді:

, (2)

,

,

.

В (2) величини , .

Нами припускалося, що величина V_z для джерела викиду з h<10 м не залежить від z, що відповідає малим швидкостям V_z, малим h і відповідно малим числам Рейнольда. Значення V_z залежить від густини парів хімічної речовини і стану атмосфери.

Для джерел, що мають скінчені розміри, які можна описати деякою функцією , можна застосувати фундаментальний розв'язок (2) і дістати розв'язок стаціонарного рівняння у вигляді:

. (3)

Запропонована аналітична модель (2), (3) дозволяє проводити розрахунки розповсюдження концентрації небезпечної хімічної речовини для вторинної хмари, яка утворюється при виливі хімічної речовини.

У роботах Моніна А.С., Бизової Н.Л. детально досліджується гіпотеза про наближену подібність вертикальних профілів концентрацій в струмені диму на різних відстанях від джерела викиду по напрямку вітру.

Для перевірки справедливості даної гіпотези в запропонованій моделі (2) нами проведені розрахунки залежності концентрації від х та z, при y=0. Результати розрахунків профілів представлені на рис. 1 при = (2 м/с, 0).

Як видно з наведеного на рис.1, отримані нами вертикальні профілі концентрацій для різних х являються подібними, що погоджуються з гіпотезою, яка отримала експериментальне підтвердження.

Використання запропонованої моделі дозволяє знаходити зони з гранично - допустимими концентраціями (ГДК) хімічної речовини для робочої зони та населення, а також зон з верхнім й нижнім концентраційними межами займання ( ВКМЗ, НКМЗ).

Нами проведені розрахунки розподілу концентрації метанолу, зон зараження з урахування ГДК метанолу для робочої зони та населення, верхнього та нижнього концентраційних меж займання.

В роботі проведено дослідження впливу різних фізичних факторів (параметри турбулентного стану атмосфери, швидкості вітру, густини газоподібної хімічної речовини, кількості речовини, яка випаровується та швидкості зменшення хімічної речовини внаслідок хімічних перетворень в атмосфері) на значення характерних параметрів небезпечних зон.

Показано, що при збільшенні висоти джерела викиду приземна концентрація поблизу джерела зменшується, а максимальне її значення буде на великих відстанях по напрямку вітру. Показано, що врахування скінчених розмірів джерела викиду (3) мало впливає на розподіл концентрацій, розрахованих для точкового джерела, при наймі на відстанях, що перевищують розмір джерела.

У третьому розділі розглянуті процеси нестаціонарного розповсюдження небезпечних хімічних речовин у приземному шарі атмосфери. Нестаціонарними є процес турбулентної дифузії первинної хмари, а також процес розширення вторинної хмари у випадку, коли його джерело ліквідовано за певний інтервал часу.

Нестаціонарний процес турбулентної дифузії можна описати рівнянням (1). Фундаментальний розв'язок цього рівняння при зазначених вище граничних умовах і коли можна шляхом застосування інтегрального перетворення Фур'є і інтегрування у комплексній площині подати у вигляді:

, (4)

.

Вираз (4) визначає просторово-часовий розподіл концентрації для точкового миттєвого джерела. Його можна застосовувати для визначення концентрації у первинній хмарі. Якщо джерело є не миттєвим, коли при випаровуванні розливу утворюється хмара протягом певного часу , то розв'язок рівняння (1) з правою частиною у вигляді ?(t-), де ?(х) - функція Хевісайда, можна знайти за допомогою фундаментального розв'язку як:

, t<, (5)

, t>. (6)

Вираз (5) відповідає ситуації діючого джерела, описує нестале розповсюдження вторинної хмари протягом часу t<. Формулу (6) можна й треба застосовувати для визначення концентрації хмари, коли вона утворюється протягом часу від 0 до , після чого джерело закінчує своє існування. Для довільної функції розподілу джерела розв'язок рівняння (1) набуває вигляду:

. (7)

При розповсюдженні як первинної, так і вторинної хмари важливо знати його місто знаходження в довільний час t.

Вираз (4) дозволяє знайти координати центру тяжіння первинної хмари і відповідні дисперсії в аналітичному вигляді.

Зокрема, маємо в силу симетрії =0:

, (8)

(9)

де Ф(х) - інтеграл ймовірностей.

Наведена залежність цілком відповідає ситуації, яка була розглянута Бизовою Н.Л. шляхом достатньо складних розрахунків. На відміну від результатів Бизової Н.Л. залежність суттєво залежить від стану атмосфери (від параметру V_z). Аналогічно можна розрахувати вирази для дисперсій , , і .

Формули (8), (9) дозволяють, зокрема, визначити надлишковий тиск , який виникає у випадку вибуху хмари:

, (10)

/,

,

m - маса хмари, Q - питома теплота вибуху. Так само, знаючи , і можна обчислити густину теплового потоку при загорянні хмари згідно з виразом :

, (11)



де - середньоповерхова густина випромінювання (кВт/м²), Д- ефективний радіус вогневої кулі,

.

Прості оцінки, які проведено нами, показують, що коли маса метанолу в первинній хмарі складає 200-300кг, то за 10 хвилин після викиду, значення надлишкового тиску на відстані 600м від центру хмари буде 3-4 атмосфери.

Таким чином, нами показано, що окрім токсичної дії газової хмари, також суттєвими факторами небезпеки є надлишковий тиск, який виникає при вибуху хмари, і тепловий потік у випадку створення вогневої кулі при загорянні хмари.

Показано, що запропонована модель описує розповсюдження первинної хмари, яка виникає при викиду небезпечної хімічної речовини внаслідок розгерметизації резервуару. Запропонована модель дає можливість проводити оперативні розрахунків зон з гранично - допустимими концентраціями, зон з верхнім та нижнім концентраційними межами займання. Виконано розрахунки для миттєвого джерела викиду, а також для джерела викиду, який діє протягом тривалого часу. Деякі результати розрахунків наведені на рис. 4-7. На рис. 4 представлені результати розрахунків розподілу концентрації при викиді метанолу в первинній хмарі.

З рис. 4 видно, що за 5 хв на висоті 2 м від землі максимальна концентрація метанолу складає 0,00014 кг/м³, а центр хмари буде знаходитись на відстані 600 м від джерела викиду. На висоті 7 м, тобто на висоті джерела, концентрація значно більша і становить 0,1 кг/м³. За 7 хв после після викиду центр хмари зміститься на відстань 840 м від джерела викиду, максимальна концентрація метанолу на висоті z=2м зменшиться до х 10^-5 кг/м³.

На рис. 5 наведено приклад просторового розподілу концентрації за 15 хв після викиду і за 5 хв після ліквідації джерела.

Проведено дослідження результатів розрахунків концентрацій за формулами (8)-(9) при різних значеннях фізичних параметрів.

Розвинута модель була використана для розрахунків концентрацій небезпечних хімічних речовин на прикладі конкретного хімічного підприємства й проведено аналіз умов виникнення і розвитку аварій для певних сценаріїв аварій. Показано, що при викиді метанолу з ємності 50 м³ з врахуванням рози вітрів зони токсичної небезпеки, вибуху чи загоряння мають територію довжиною до 3000м і шириною 20м. На цій території знаходяться ще резервуари з діметіламіном, чотирихлористим титаном, а також корпуси підприємства і транспортні магістралі.

В четвертому розділі представлено аналіз адекватності запропонованого методу розрахунку концентрації, який проведено по двом напрямкам. Перший - порівняння результатів наших розрахунків з розрахунками, які проведені за методикою ОНД-86. Результати значень розрахованих концентрацій узгоджуються між собою. Другий - проведення експерименту з визначення концентрації хлорпікрину в атмосфері.

Проаналізовані існуючі рекомендації з ліквідації наслідків аварій, які використовуються на практиці пожежно-рятувальними підрозділами.

Показано, що в існуючих рекомендаціях не визначені першочергові задачі, які повинні виконуватися при ліквідації аварії з викидом (виливом) небезпечної хімічної речовини. Нами визначено, що першочергове значення має оперативна організація аварійно-рятувальних робіт в перші хвилини виникнення аварії.

Нами рекомендовано до виконання три основних завдання, які дозволять оперативно провести аварійно-відновлювальні роботи та забезпечити зменшення постраждалих внаслідок аварії на хімічних підприємствах.

Розглянута організація аварійно-рятувальних робіт для випадку миттєвої розгерметизації ємності з метанолом, та при виливі метанолу з резервуару з врахуванням зон токсичного ураження, зон з нижнім та верхнім концентраційними межами займання.

Графічно продемонстровані маршрути руху пожежно-рятувальних підрозділів до місця виникнення аварії на діючому складі хімічних речовин з врахуванням зон небезпеки при утворюванні первинної та вторинної хмар.

Для забезпечення керівника ліквідації наслідків аварії оперативною інформацією щодо небезпечної речовини, наведені приклади складання карток безпеки при збереженні та транспортуванні діметіламіну, діхлоретану.



ВИСНОВКИ

У роботі одержані нові науково обґрунтовані результати, які забезпечують визначення параметрів та характеристик зон можливих дій підрозділів Міністерства України з питань надзвичайних ситуацій та у справах захисту населення від наслідків Чорнобильської катастрофи в умовах виникнення аварій на об'єктах хімічної промисловості.

1. Показано, що існуючи рекомендації визначення зон зараження не забезпечують достовірності їх розрахунків та не надают кількісної оцінки концентрації. Більш досконалі моделі розрахунків концентрацій або не пристосовані до опису аварій на хімічних об'єктах, або складні з різних причин для оперативних розрахунків зон керівником ліквідації аварій.

2. З'ясовано, що при складанні планів з ліквідації аварій з викидом (виливом) небезпечних хімічних речовин не розглядаються та не враховуються такі небезпечні фактори як вибух, або загоряння небезпечної хмари.

3. На основі рівняння турбулентної дифузії запропоновані моделі у вигляді простих аналітичних виразів, які пристосовані к визначенню концентрації небезпечних хімічних речовин в атмосфері як для стаціонарного випадку опису вторинної хмари, так і нестаціонарного.

4. Показано, що нестаціонарну модель можна використовувати для опису розповсюдження первинної хмари, а також у випадку створення хмари за певний час.

5. Проведені розрахунки зон токсичного зараження, зон з нижньою концентраційною межею займання, зон з верхньою концентраційною межею займання для первинної та вторинної хмари.

6. Показано, що запропонована модель дозволяє визначити значення концентрації на різних відстанях від джерела викиду та різних висотах. Досліджено властивості запропонованих моделей в залежності від різних параметрів.

7. Проведені розрахунки координат центру тяжіння хмари та показано, що їх значення дозволяє оцінити надлишковий тиск в ударній хвилі при вибуху хмари, щільність теплового потоку від вогняної кулі, яка виникає при загорянні хмари.

8. Адекватність запропонованих моделей підтверджена шляхом порівняння результатів розрахунків концентрацій відповідно до наших моделей та полуемпіричним моделям методики ОНД-86. Результати, проведених нами експериментальних досліджень розповсюдження хлорпікрину в атмосфері також знаходяться в тотожності з розвинутими моделями.

9.Рекомендовано практичне використання результатів, отриманих за допомогою запропонованих моделей, із врахуванням всіх можливих факторів ураження, виникаючих при викиді (виливі) небезпечних хімічних речовин, для керівника ліквідації наслідків аварії.



СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1 Захаренко О.В. Обзор возникновения пожаров на Украине / Захаренко О.В., Созник А.П. // Коммунальное хозяйство городов: сб. научн. труд. - Харьков : Издательство «Техника», 2004. - Вып. 60. - С. 264 - 267.

2 Захаренко О.В. Пожаровзрывоопасность химических веществ в карточках безопасности /Захаренко О.В.// Проблемы пожарной безопасности: сб. науч. труд. - Харьков: АО Фолио, 2004. - Вып. 15 . - С. 87-90.

3 Захаренко О.В. Мониторинг надзвичайних ситуацій на хімічно-небезпечних об'єктах / Захаренко О.В., Созник А.П. // Науковий вісник будівництва: зб. наук. праць в 2 т.: - Харків : ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. Т.2.- 2005. - Вип. 30. - С.225-228.

4 Захаренко О.В. Характеристики горючего вещества при транспортировке в карточках безопасности / Захаренко О.В., Созник А.П. // Науковий вісник будівництва: зб. наук. праць - Харків : ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005. - Вип. 32.- С.225-228.

5 Захаренко О.В. Зоны химического заражения при выбросе химических веществ / Захаренко О.В., Созник А.П. // Науковий вісник будівництва: зб. наук. праць - Харків : ХДТУБА ХОТВ АБУ, 2005.-Вип. 31.-С. 288 - 291.

6 Захаренко О.В. Проблемы пожарной и химической опасности при авариях на химических предприятиях / Захаренко О.В., Созник А.П. // Проблемы пожарной безопасности: сб. наук. труд. - Харьков : Фолио, 2005. - Вып.17. - С.55 - 61.

7 Захаренко О.В. Распределение концентраций опасных химических веществ при точечном источнике выброса в стационарных условиях / Захаренко О.В. Созник А.П. // Проблемы пожарной безопасности: сб. науч. труд. - Харьков: Фолио, 2005.- Вып.18.- С. 70-75.

8 Захаренко О.В. Определение зон заражения при разрушении резервуара с метанолом на открытом складе химического предприятия предприятия / Захаренко О.В. Созник А.П. // Проблеми надзвичайних ситуацій: ситуацій: зб. наук. праць УЦЗ України. - Харків : УЦЗУ, - Вип. 4. - 2006. - С. 106 - 114.

9 Созник А.П. Определение концентрации химических веществ при истечении из резервуара в нестационарных условиях / Созник А.П., Захаренко О.В. // Проблеми надзвичайних ситуаций: зб. наук. праць АЦЗ України. - Харків : Фоліо, 2006. - Вип.3.-С. 19 - 25.

10 Гишко Г.Б. Анализ результатов эксперимента по определении концентрации хлорпикрина в воздухе / [Гишко Г.Б. Захаренко О.В., Созник А. П. и др.] // Проблеми надзвичайних ситуацій: зб. наук. праць УЦЗ України. - Харків: УЦЗУ, 2006. - Вип. 5. - С. 60 - 65.

11 Шляхов Н.А. Оценка характерных опасных расстояний при ликвидации аварий на химических предприятиях / Шляхов Н.А., Созник А.П., Захаренко О.В. // Проблеми надзвичайних ситцацій : Зб. наук. пр. - Харків : Фолио, 2008. - Вип. 8 . - С. 17-28.

12 Захаренко О.В. Стационарная модель распространения химических веществ при точечном источнике / Захаренко О.В. // Матеріали VII Всеукр. наук.-прак. конф. рятувальн. «Пожежна безпека та аварійно-рятувальна справа: стан, проблеми і перспективи» (Пожежна безпека-2005). - К. : УкрНДІПБ МНС України, 2005.- С. 99 - 102.

13 Захаренко О. В. Нестационарная модель распространения химических веществ в атмосфере при точечном мгновенном источнике /Захаренко О.В., Созник А.П. // Тези доп. між. наук.-практ. конф. «Пожежна та техногеннабезпека”. - Черкаси : ЧІПБ ім. Героїв Чорнобиля, 2005. - С. 248 - 252.

14 Захаренко О.В. Зоны заражения при возникновении аварий и пожаров на химических предприятиях : в 3 т. / Захаренко О.В. , Созник А.П. // Труды Ш Междунар. науч.-практ. конф.” Чрезвычайные ситуации: предупреждение и ликвидация”. -Минск, 2005. Т. 1.- 2005.- С.73-75.

15 Захаренко О.В. Методики прогнозирования опасных факторов, возникающих при авариях на химических предприятиях / Захаренко О.В. // Тези ІІ між. наук.-техн. конф. ”Шляхи автоматизації, інформатизації та комп'ютерізації в діяльності МНС України”.- Харків : АЦЗУ. - 2005.- С. 43

16 Захаренко О.В. Мониторинг надзвичайних ситуацій на хімічно-небезпечних об'єктах / Захаренко О.В. // Матеріали наук.-прак. конф.- «Шляхи України до економічної безпеки». - Харків, Вид-во Нац. ун-та внутр. справ, 2005. - С. 195-197.

17 Захаренко О.В. Оперативный расчёт зон заражения при авариях на химических предприятиях / Захаренко О. В. Созник А. П // Матер. докл межд. науч-практ. конф. „Чрезвычайные ситуации: Теория. Практика. Инновации” ЧС-2006”. - Гомель : ГИИ, 2006. - С. 225 - 227.

18 Захаренко О. В. Распределение концентрации химических веществ при истечении из резервуара в нестационарных условиях / Захаренко О.В. Созник А. П // Матеріали між. наук.-практ. конф. «Природничі науки та їх застосування на служби цивільного захисту». -Черкаси : ЧІПБ ім. Героїв Чорнобиля, 2006.- С. 19 - 22.

19 Созник А. П Прогнозирование развитие аварии на химическом предприятии / Созник А. П., Захаренко О. В. // Матеріали VIII Всеукр. наук.-практ. конф. рятувальн. «Проблеми зниження ризику виникнення надзвичайних ситуацій в Україні” - К. : Укр. НДІПБ МНС України, 2006. - С. 33 - 36.

20 Созник А.П. Зоны заражения, воспламенения при разливе опасного химического вещества /Созник А.П., Захаренко О.В. // Матеріали між. наук.-техн. конф. «Пожежна безпека - 2007”.- Черкаси: АПБ ім. Героїв Чорнобиля, 2007 -С. 406.

Размещено на Allbest.ru