Пример оформления раздела дипломной работы. «Охранные мероприятия и гражданская оборона на судне»

«Охранные мероприятия и гражданская оборона на судне»

На русском языке

 

8. ОХРАННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ И ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНА НА СУДНЕ

 

 

8.1. Прогнозирование последствий чрезвычайной ситуации на объекте морского

транспорта

8.1.1. Исходные данные (сценарий возникновения чрезвычайной ситуации на объекте морского транспорта)

 

Грузовое судно «PIONEER LAKE» стоит в порту Каракас (Венесуэлла) у причала под погрузкой. Получено сообщение об инциденте со сжиженным газом: на территории специализированного перегрузочного комплекса для химических грузов в результате взрыва разрушена обвалованная емкость с аммиаком, являющимся сильнодействующим ядовитым веществом (СДЯВ). Предполагаемая причина взрыва – совершение террористического акта.

Из разрушенной емкости вылилось 110 т СДЯВ, характер разлива –«в поддон». Высота поддона 1 м.

Метеорологические условия на момент аварии: время суток – день, 09.00, температура воздуха 20⁰, скорость ветра 1 м/с, ветер – встречный, сплошная облачность. Расстояние от судна до места аварии – 2 км. Характер местности – территория порта.

Выполнить оперативный прогноз химической обстановки на время через 1 час после аварии.

Предложить мероприятия по снижению возможных потерь среди экипажа судна.

Распределить обязанности и ответственность по обеспечению охраны судна.

8.1.2. Оценка масштабов химического заражения территории

 

Выполнение расчетов ведется с помощью формул и таблиц, приведенных вМетодике прогнозирования последствий чрезвычайных ситуаций на объектах морского транспорта (Приложение 1 к Методическим указаниям по выполнению раздела «Охранные мероприятия и гражданская оборона на судне» дипломных работ).

1) Определение степени вертикальной устойчивости воздуха

По заданным метеорологическим условиям (время суток - день, скорость ветра 1 м/с, сплошная облачность) с помощью таблицы 8.1 определяем: на момент возникновения чрезвычайной ситуации степень вертикальной устойчивости воздуха - изотермия.

Таблица 8.1 - Определение степени вертикальной устойчивости воздуха по прогнозу погоды

Скорость ветра, м/с	Время суток
день	ночь
Наличие облачности
отсутствует	средняя	сплошная	отсутствует	средняя	сплошная
0,5 ≤	конвекция	конвекция	изотермия	инверсия	инверсия	изотермия
0,6-2,0	конвекция	конвекция	изотермия	инверсия	инверсия	изотермия

 

2) Расчет эквивалентного количества СДЯВ в первичном облаке

Количественные характеристики выброса СДЯВ для расчета масштабов заражения определяются по его эквивалентным значениям.

Рассчитываем эквивалентное количество Q_э1(т) аммиака в первичном облаке:

 

Q_э1 = К₁·К₃·К₅·К₇¹·Q_о = 0,01· 0,04·0,23·1 · 110 = 0,01 т,

 

где: К₁ = 0,01 – коэффициент, зависящий от условий хранения аммиака (табл.8.2); К₃= 0,04 – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе аммиака (табл. 7.2); К₅ = 0,23 – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха для изотермии (для инверсии принимается равным 1, для изотермии – 0,23, для конвекции – 0,08);К₇¹ =1 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха на скорость образования первичного облака (табл.8.2);Q_о= 110 т – количество разлившегося при аварии аммиака.

 

Таблица 8.2 - Характеристики СДЯВ и значения вспомогательных коэффициентов

Наиме-нование СДЯВ	Плотность СДЯВ, т/ м3	Температура кипения, °С	Пороговая токсодоза, мг·мин/л	Значения вспомогательных коэффициентов
Изометри-ческое хранение	К1	K2	K3	K7 для температуры воздуха (°С)
-40	-20
Газ	Жид-кость
Аммиак	-	0,681	-33,4		0,01	0,025	0,04	0 0,9	1	1	1	1

 

Примечание:

1. В таблице приведены значения К₇ в числителе - К₇¹ (для первичного облака), в знаменателе - К₇ ^ІІ (для вторичного облака).

3) Расчет площади разлива, продолжительности поражающего действия и эквивалентного количества СДЯВ во вторичном облаке

Площадь разлива S_р (м²) аммиака равна:

 

Q_о / ρ 110 / 0,681

S_р = ------ = --------- = --------------- = 202 м²,

h Н – 0,2 0,8

 

где: – объем разлившегося аммиака, м³; ρ=0,681т/м³– плотность аммиака (табл.8.2);h = Н - 0,2 – толщина слоя аммиака (для характера разлива – «в обваловку»), м; Н = 1 м – высота поддона.

Продолжительность поражающего действия СДЯВ определяется временем его испарения с площади разливаи временем спада концентрации СДЯВ до безопасного уровня после ухода облака зараженного воздуха от данной точки.

Рассчитываем продолжительность поражающего действия Т (ч) аммиака:

 

h · ρ 1 0,8 · 0,681 1

T = ---------------- + --------- = --------------- + -------= 21,8 + 0,83 = 22,63 ч.= 22 ч.50 мин.,

К₂· К₄ · К₇^ІІК_м · v_п0,025 · 1 · 1 0,2 · 6

 

где: К₂= 0,025 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств аммиака (табл.8.2); К₄= 1 – коэффициент, учитывающий скорость ветра (таблица 8.3); К₇^ІІ = 1 – коэффициент, учитывающий влияние температуры окружающего воздуха на скорость образования вторичного облака (табл. 8.2); К_м= 0,2 – коэффициент, учитывающий влияние местности на скорость распространения облака аммиака (табл.8.4);v_п = 6 км/ч – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха (табл.8.5).

 

Таблица 8.3 - Значение коэффициента К₄ в зависимости от скорости ветра

Скорость ветра (u), м/с	1≤
К4		1,33	1,67	2,0	2,34	2,67	3,0	3,34	3,67	4,0

 

Таблица 8.4 - Значение коэффициента К_м в зависимости от влияния характера местности

Рельеф местности, вид растительности и застройки	Вертикальная устойчивость воздуха
конвекция	изотермия	инверсия
Водная поверхность, открытая местность
Холмистый, густой лес	0,1	0,2	0,3
Предгорья, редкие деревья	0,1	0,2	0,3
Предгорья, густой лес	0,1	0,1	0,1
Редкие здания	0,2	0,3	0,4
Городская (промышленная) застройка	0,2	0,2	0,3
Территория порта	0,2	0,2	0,3

 

 

Таблица 8.5 - Скорость (км/ч) переноса v_п переднего фронта облака зараженного воздухав зависимости от скорости ветра

Степень вертикальной устойчивости воздуха	Скорость ветра (u), м/с
1≤
Инверсия					-	-	-	-	-	-
Изотермия
Конвекция

 

Рассчитываем эквивалентное количество аммиака Q_э2 (т) во вторичном облаке:

 

Q_о 110

Q_э2 = (1-К₁)·К₂·К₃·К₄·К₅·К₆·К₇ ^ІІ · ----- = (1-0,01)·0,025·0,04·1·0,23·1·1· ----------- = 0, 045 т,

h · ρ 0,8·0,681

 

где: К6 = N^0,8 = 1^0,8 = 1– коэффициент, зависящий от времени N, прошедшего с момента начала аварии (по условию задачи N= 1 ч); К₇^ІІ = 1 – коэффициент, учитывающий влияние температуры окружающего воздуха на скорость образования вторичного облака (табл.8.2).

 

4) Определение глубины и площади зоны заражения

Определение глубины зоны заражения первичным (вторичным) облаком СДЯВ при авариях на технологических емкостях, хранилищах и транспорте ведется с использованием таблицы 8.6.

Таблица 8.6 - Глубина (км) зоны заражения

Скорость ветра, м/с	Эквивалентное количество СДЯВ, т
0,01	0,05	0,1	0,5
1 и менее	0,38	0,85	1,25	3,16	4,75	9,18	12,53	19,20	29,56
	0,26	0,59	0,84	1,92	2,84	5,35	7,20	10,83	16,44
	0,22	0,48	0,68	1,53	2,17	3,99	5,34	7,96	11,94
	0,19	0,42	0,59	1,33	1,88	3,28	4,36	6,46	9,62
	0,17	0,38	0,53	1,19	1,68	2,91	3,75	5,53	8,19

 

Для Q_э1 = 0,01 т и скорости ветра u = 1 м/с определяем глубину зоны заражения первичным облаком аммиака: Г1 = 0,38 км.

Для Q_э2 = 0,045 т и скорости ветра u = 1 м/с путем интерполирования определяем глубину зоны заражения вторичным облаком аммиака: Г2 = 0,79 км.

Определяем полную глубину зоны заражения Г_Σ (км), обусловленной воздействием первичного и вторичного облака аммиака:

 

Г_Σ = Г’ + 0,5 ·Г’’= 0,79 + 0,5· 0,38 = 0,98 км,

 

где: Г’ - наибольший, Г’’ - наименьший из размеров Г1 и Г2.

Определяем предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс Гп (км):

 

Гп = N · vп =1· 6 = 6 км.

 

За окончательную расчетную глубину зоны заражения Г (км) принимаем меньшее из двух сравниваемых между собой значений Г_Σ и Г_п:

 

= 0,98 км.

 

Определяем площадь зоны возможного заражения S_в (км²) для первичного и вторичного облака аммиака:

 

S_в = π · Г²· φ / 360⁰ = 3,14 · 0,98 ² · 180⁰ / 360⁰ = 1,5км² ,

где: Г= 0,98 км – расчетная глубина зоны заражения; φ = 180⁰– угловой размер зоны заражения (табл.8.7).

 

Таблица 8.7 - Угловые размеры зоны возможного заражения СДЯВ в зависимости от скорости ветра

Скорость ветра (u), м/с	≤ 0,5	0,6 - 1	1,1 - 2	>2
φ, град

 

 

Определяем площадь зоны фактического заражения Sф (км²):

 

Sф = К₈ · Г²· N^0,2 = 0,133 · 0,98 ² · 1^0,2 = 0,13 км²,

 

где: К₈ = 0,133 – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха – изотермии (при инверсии принимается 0,081; при изотермии – 0,133; при конвекции – 0,235).

 

5) Расчет глубин распространения облака СДЯВ в поражающих концентрациях при смертельном, тяжелом, среднем и легком поражении.

Территориявозможного химического заражения представляет собой сектор, имеющий угловой размер φ = 180⁰(табл.8.7)и радиус, равный значению расчетной глубины зоны заражения Г= 0,98 км. Центр сектора совпадает с источником заражения – местом разлива аммиака. Биссектриса сектора совпадает с осью следа облака и ориентирована по направлению ветра.

В районе химического заражения выделяют зоны смертельной концентрации, тяжелых, средних и легких поражений.

Рассчитываем глубину зоны смертельных поражений Г (км):

 

,

 

где: λ = 3,73; Ψ= 0,606 – коэффициенты, зависящие от скорости ветра (табл. 8.8); Q_э = Q_э1 + Q_э2= 0,01 + 0,045 = 0,055 т – общее эквивалентное количество аммиака, перешедшего в первичное и вторичное облако; Д = 6 мг.мин/л – летальная токсодоза для хлора.

 

Таблица 8.8 - Коэффициенты λ и ψ, зависящие от скорости ветра

Коэффи- циенты	Скорость ветра (u), м/с
1 и менее
λ	3,73	2,31	1,80	1,52	1,34	1,20	1,11	0,92
ψ	0,606	0,580	0,563	0,551	0,542	0,537	0,531	0,515

 

 

Рассчитываем глубину зоны тяжелых поражений Г0,4 (км):

 

,

 

где: Д0,4 = 0,4 Д = 0,4 2,4 мг.мин/л – значение токсодозы, соответствующее 40% летальной токсодозы для хлора.

Рассчитываем глубину зоны поражений средней тяжести Г0,2 (км):

 

,

 

где: Д0,2 = 0,2 Д = 0,2 1,2 мг.мин/л – значение токсодозы, соответствующее 20% летальной токсодозы для хлора.

Глубина зоны легких поражений соответствует значению расчетной глубине зоны заражения Г = 0,98 км.

 

6)Расчет времени подхода зараженного воздуха к объекту

Время подхода облака СДЯВ к заданному объекту t (ч) зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле:

 

x 2

t = --------- = ------------- = 1,7 ч = 1 ч. 42 мин.,

К_м· vп0,2 · 6

 

где: x = 2 км – расстояние от источника заражения до заданного объекта.

 

8.1.3. Выводы и рекомендуемые мероприятия для уменьшения людских потерь

 

Проведенная оценка масштабов химического заражения территории в результате разрушения обвалованной емкости с аммиаком показала, что судно находится вне зоны поражающих концентраций облака зараженного воздуха.На основании выполненных расчетов можно сделать вывод, что через 1 час 42 мин, когда зараженное облако подойдет к грузовому судну «PIONEER LAKE», концентрация аммиака в воздухе уже не будет представлять опасность для жизни и здоровья людей. Для уменьшения возможных людских потерь необходимо проинформировать экипаж судна о чрезвычайной ситуации в порту, ограничить выход членов экипажа на берег, чтобы исключить возможные попытки людей приблизиться к зоне химического заражения.

Учитывая, что время действия поражающих концентраций будет достаточно велико (22 часа 50 мин.), следует в течение этого времени обеспечивать повышенную готовность экипажа к выполнению дополнительных мероприятий, связанных с угрозой химического заражения.

 

 

8.2. Распределение обязанностей и ответственности по обеспечению охраны судна

 

Распределение обязанностей и ответственности членов экипажа, привлеченных к охране судна, определяется приказом капитана. Прежде всего, это относится:

- к вахтенному помощнику капитана и персоналу палубной вахты;

- к вахтенному механику и персоналу машинной вахты;

- к персоналу, ответственному по своим заведованиям.

Основным видом выполнения судовым экипажем служебных обязанностей по обеспечению охраны судна является судовая вахтенная служба. Вахтенный помощник капитана является главным судовым вахтенным начальником, возглавляющим судовую вахтенную службу. Он подчиняется только капитану и несет ответственность за безопасную эксплуатацию судна.По вопросам охраны судна вахтенный помощник капитана также подчиняется лицу командного состава, ответственному за охрану судна, и выполняет возложенные на вахтенного помощника обязанности по охране.

Обязанности и ответственность вахтенного помощника капитана:

- обеспечивает постоянное несение радиовахты, проводит регулярные проверки связи;

- при получении указания Администрации об изменении уровня охраны докладывает об этом капитану и лицу командного состава, ответственному за охрану судна;

- совместно с лицом командного состава, ответственным за охрану судна, организует выполнение вахтенным персоналом мер охраны для соответствующего уровня охраны; при необходимости выделяет и привлекает дополнительный персонал;

- осуществляет контроль эффективного выполнения мер охраны, предусмотренных планом охраны судна; при наличии несоответствий и недостатков принимает меры к их устранению, докладывает капитану и лицу командного состава, ответственному за охрану;

- организует действия, направленные на подготовку судна к быстрому реагированию при изменении уровня охраны (при установлении уровня 2 или 3);

- проводит инструктаж вахтенного персонала по вопросам охраны и руководит его действиями.

Вахтенный механик возглавляет машинную вахтенную службу. Он подчиняется вахтенному помощнику капитана и несет ответственность за контроль и управление судовой энергетической установкой и техническими средствами. По вопросам охраны судна вахтенный механик подчиняется также лицу командного состава, ответственному за охрану судна, и выполняет возложенные на вахтенного механика обязанности по охране.

Обязанности и ответственность вахтенного механика:

- выполняет указания вахтенного помощника капитана и лица командного состава, ответственного за охрану судна, касающиеся поддержания соответствующего уровня охраны или перехода на новый уровень охраны;

- организует и обеспечивает выполнения мер охраны, предусмотренных планом охраны судна, с привлечением персонала машинной вахты.

- докладывает вахтенному помощнику и лицу командного состава, ответственному за охрану судна, обо всех недостатках или несоответствиях и принимает меры по их устранению;

- проводит инструктаж персонала машинной вахты по вопросам охраны и руководит его действиями.

Общее руководство по решению всех вопросов, связанных с обеспечением охраны, осуществляет лицо командного состава, ответственное за охрану судна (офицер по охране судна). Лицо командного состава, ответственное за охрану судна, подотчетно капитану.

Обязанности по охране судна дополнительно включены в круг уже существующих прямых обязанностей судового экипажа. Персонал, несущий вахту на палубе, или вахтенный персонал машинного отделения, осуществляющие обходы судна, выполняют обязанности патруля безопасности в ходе обычного ежедневного исполнения своих обязанностей по несению вахты.

 

Приложение 4