Задача 2.2

Оценить опасность возможного очага химического поражения через 1 час после аварии. На объекте в южной части в обваловке 3м хранится сернистый ангидрид, П, В. Объемом 80 т. Температура воздуха t = -40. Граница объекта проходит в северной части на удалении 4000 м от возможного места аварии, далее на расстоянии 1000 м проходит санитарно-защитная зона, за которой расположены жилые кварталы.

Решение:

Так Сероводород является сжиженным газом, то рассчитываем масштабы заражения СДЯВ для вторичного и первичного облаков.

Определение эквивалентного количества вещества в первичном облаке

Эквивалентное количество Q _э1 (т) вещества в первичном облаке определяется по формуле:

Q _э1 = К ₁ К ₃ К ₅ К ₇ Q ₀,

где К ₁ - коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ (К _{1 =}0,27);

К ₃ - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы сероводорода к пороговой токсодозе другого СДЯВ (0,036);

К ₅ - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы; для изотермии 0,23;

К ₇- коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (К ₇ = 0,8);

Q ₀ - количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т.

Определение эквивалентного количества вещества во вторичном облаке

Продолжительность поражающего действия СДЯВ определяется временем его испарения с площади разлива.

Время испарения Т (ч) СДЯВ с площади разлива определяется по формуле:

где h толщина слоя жидкости для СДЯВ, разлившихся свободно на подстилающей поверхности, в поддоне (2-0,2)м

d - плотность СДЯВ, 0,0015 т/м3;

К2 – 0,042 К4- 4,0; К7 – 1.

= 1 мин

Эквивалентное количество вещества во вторичном облаке рассчитывается по формуле:

Qэ2 = (1 - К1) К2 К3 К4 К5 К6 К7 ,

где К1 - коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ (0,27)

К2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств СДЯВ (0,042);

К3 - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы сероводорода к пороговой токсодозе другого СДЯВ (0,036);

К4 - коэффициент, учитывающий скорость ветра 10м/с (4,0);

К5 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы; для изотермия 0,23;

К6 - коэффициент, зависящий от времени N, прошедшего после начала аварии;

значение коэффициента К6 определяется после расчета продолжительности T (ч) испарения вещества (0,037):

Так как N>Т →

- коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха. (температура окружающей среды 0°, значит К7=1)

Q0 - количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, 50 т.

2. Находим глубину зоны заражения для первичного и вторичного облака.

Глубина зоны заражения для 0,1 т составляет 0.38 км.

Глубина зоны заражения для 1 т составляет 1,19 км.

Находим полную глубину зоны заражения:

Г = 1,19 + 0,5 · 0,38 = 1,38 км.

3. По формуле Гп = Nv, где N - время от начала аварии, 1 ч;v - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч (при состоянии атмосферы – изотермия и скорости ветра 10 м/с, v=59км/ч.). находим предельно возможные значения глубины переноса воздушных масс:

Гп = 1 · 59 = 59 км.

Таким образом, глубина зоны заражения фосгеном в результате аварии может составить 1,38 км;

Определим площадь зоны возможного заражения для вторичного облака СДЯВ по формуле:

S_в = 8,72 · 10^-3 Г ² j,

где S_в - площадь зоны возможного заражения СДЯВ, км²;

Г - глубина зоны заражения, км;

j - угловые размеры зоны возможного заражения, 45°

0,747

4. Определим площадь фактического заражения S _ф (км²) по формуле:

S _ф = К ₈ *Г ² *N ^0,2,

где К ₈- коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным 0,133 при изотермии;

N - время, прошедшее после начала аварии, ч.

5. Определим площадь зоны заражения СДЯВ по формуле:

где Ш – ширина зоны химического заражения (при изотермии Ш=0,15Г)

Точка «0» соответствует источнику заражения;

1. Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту по формуле:

где х - расстояние от источника заражения до заданного объекта, км;

v - скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, км/ч. (для скорости ветра 10 м/с в условиях изотермии по приложению 5 находим, что скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха составляет 59 км/ч.). 4 мин

2. Определим возможное количество пострадавших, проживающих на территории заражения:

.

где - плотность населения чел/км2.;

*0,747 = 2 чел

8. Определим фактическое число пострадавших:

3. Определим количество пострадавших человек в зоне заражения:

При скорости ветра 4 м/с зона заражения имеет вид сектора Рис. 2:

Рис. 2. Зона заражения

Рис.1 Зона химического заражения

Рис 2. Схема зоны химического заражения, образованной разливом СДЯВ (сероводород 50 т).

Сероводород (Н2S) - бесцветный газ с резким неприятным запахом. При обычном давлении затвердевает при -85,6 0С и сжижается при -60,3 0С. Плотность газообразного водорода при нормальных условиях составляет примерно 1,7, то есть он тяжелее воздуха. Смеси сероводорода с воздухом, содержащие от 4 до 45 объемных процентов этого газа, взрывоопасны. На воздухе воспламеняется при температуре около 300 0С.
Сероводород может встречаться как в производственных, так и природных условиях: в местах естественного выхода газов, серных минеральных вод, в глубоких колодцах и ямах, где имеются гниющие органические вещества, содержащие серу. Он является главной составной частью клоачного газа. В воздухе канализационных сетей концентрация сероводорода может достигать 2-16 %. В ряде производств (химическая промышленность, текстильное, кожевенное производство) сероводород выделяется в воздух в качестве побочного продукта. Это сильный нервный яд, который только в 5-10 раз уступает по токсичности синильной кислоте.
Сероводород оказывает как местное (на слизистые оболочки), так и общетоксическое действие. При концентрациях около 1,2 мг/л и выше наблюдается молниеносная форма отравления. Смерть наступает вследствие кислородного голодания, которое вызывается блокированием тканевого дыхания в связи с угнетением клеточных окислительно-восстановительных процессов. При концентрациях сероводорода в пределах от 0,02 до 0,2 мг/л и выше отмечаются симптомы отравления со стороны нервной системы, органов дыхания и пищеварения. Появляется головная боль, головокружение, бессонница, общая слабость, снижение памяти, чиханье, кашель, стеснение дыхания и в редких случаях острый отек легких со смертельным исходом. Наблюдаются гиперсаливация, тошнота, рвота, понос. Характерно поражение слизистой оболочки глаз - конъюнктивит, светобоязнь. Роговица покрывается точечными поверхностными эрозиями. Опасность отравления увеличивается в связи с потерей обоняния, что ограничивает возможность своевременного выхода работающих из загрязненной атмосферы.
При отравлении сероводородом на ранних стадиях появляется резкое раздражение слизистых оболочек (слезотечение, чиханье, кашель, ринорея). Затем появляется общая слабость, тошнота, рвота, цианоз. Постепенно нарастает сердечная слабость и нарушение дыхания, коматозное состояние.
При благоприятном исходе отравления сероводородом через 7- 14 месяцев можно обнаружить вегетативно-астенический синдром, снижение памяти, полиневритический синдром, поражение экстрапирамидной системы.
Лечение. Первая помощь пострадавшему заключается прежде всего в том, чтобы вынести его из отравленной атмосферы на чистый воздух. Необходимо вводить сердечные и дыхательные аналептики. Рекомендуются также кровопускание, глюкоза, витамины, препараты железа.
С целью профилактики отравлений сероводородом рекомендуется перед очисткой засыпать выгребные ямы железным купоросом.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) сероводорода (среднесуточная и максимально разовая) - 0,008 мг/м3, в рабочем помещении промышленного предприятия - 10 мг/м3.
Защиту органов дыхания и глаз обеспечивают фильтрующие промышленные противогазы марки КД (коробка окрашена в серый цвет), В (желтый), БКФ и МКФ (защитный), респираторы РПГ-67-КД, РУ-60М-КД, а также гражданские противогазы ГП-5, ГП-7 и детские.
Максимально допустимая концентрация для фильтрующих противогазов - 100 ПДК (10000 мг/м3), для респираторов - 15 ПДК. При ликвидации аварий на химически опасных объектах, когда концентрация газа неизвестна, работы проводятся только в изолирующих противогазах. Чтобы предохранить кожу человека, используют защитные прорезиненные костюмы, резиновые сапоги и перчатки.
Наличие сероводорода в воздухе и его концентрацию позволяет определить универсальный газоанализатор УГ-2. Пределы измерения прибора: 0-0,03 мг/л при просасывании воздуха в объеме 300 мл и 0-0,3 мг/л при просасывании 30 мл. Концентрацию сероводорода (в мг/л) находят по шкале, на которой указан объем пропущенного воздуха. Ее значение указывает цифра, совпадающая с границей окрашенного в коричневый цвет столбика порошка. Для этих же целей можно использовать приборы химической разведки ВПХР, ПХР-МВ, УПГК (универсальный прибор газового контроля) и фотоионизационный газоанализатор Колион-1.

3. ОЦЕНКА ПОЖАРНОЙ ОБСТАНОВКИ ПРИ ВЗРЫВЕ

Под пожарной обстановкой понимается совокупность последствий воздействия поражающих факторов ЧС, в результате которых возникают пожары, оказывающие негативное влияние на нормальную жизнедеятельность людей. Для оценки пожарной обстановки необходимо провести ряд мероприятий:

· определить вид, масштаб и характер пожара;

· провести анализ влияния пожара на устойчивость работы отдельных элементов и объектов в целом, а также на жизнедеятельность населения;

· выбрать наиболее рациональные действия по локализации и тушению пожара, по эвакуации при необходимости людей и материальных ценностей из зоны пожара.