Теоретическая часть

Методические указания и справочные материалы к выполнению контрольной работы на тему: «Оперативное прогнозирование масштаба и последствий химического заражения при авариях на химически опасных объектах и на транспорте».

Общие требования к содержанию и оформлению контрольной работы

Темы контрольной работы и порядок ее выдачи

КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ

Тематика контрольных работ охватывает три основных раздела курса «Безопасность жизнедеятельности»:

1. Обеспечение безопасности технических систем и технологических процессов.

2. Создание комфортных условий жизнедеятельности.

3. Защита населения и территорий от чрезвычайных ситуаций.

Перечень основных тем контрольных работ, выполняемых студентами заочной формы обучения:

1) Обеспечение электробезопасности промышленных электроустановок напряжением до 1000 В.

2) Вентиляция производственных помещений.

3) Естественное производственное освещение.

4) Искусственное производственное освещение.

5) Оперативное прогнозирование масштаба и последствий химического заражения при авариях на химически опасных объектах и на транспорте.

6) Обеспечение устойчивости работы хозяйственного объекта в случае угрозы сильного взрыва.

Кроме того, допускается выполнение контрольных работ на темы, не включенные в приведенный перечень. Это могут быть специфические темы, интересующие студентов в связи с решением проблем безопасности жизнедеятельности по месту работы или проживания.

Распределение тем между студентами учебной группы осуществляет преподаватель с учетом их пожеланий. При этом необходимо обеспечить максимально возможный охват основных тем курса «Безопасность жизнедеятельности». В случае выполнения несколькими студентами контрольных работ на одну тему обязательно выдаются разные варианты исходных данных для расчетной части.

Кафедра «Безопасность производства и прикладная экология» обеспечивает студентов учебно-методическими материалами, необходимыми для выполнения контрольной работы. Преподаватели кафедры обязаны на установочной сессии выдать студентам темы контрольных работ, обеспечить учебно-методическими материалами, дать рекомендации по выбору учебной литературы и провести консультации по всем вопросам, возникающим у студентов.

Контрольная работа по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности» студентами заочной формы обучения выполняются в соответствии с действующими учебными планами всех специальностей УГНТУ на четвертом, пятом или шестом курсах. Методическое обеспечение контрольных работ осуществляет кафедра «Безопасность производства и прикладная экология». Профессорско-преподавательский состав кафедры организует выдачу студентам тем контрольных работ, методических пособий и контролирует качество содержания и оформления выполненных контрольных работ.

Контрольная работа должна состоять из двух частей: теоретической и расчетной. В теоретической части должны содержаться сведения из литературных источников и методических разработок кафедры о современном состоянии обеспечения безопасности жизнедеятельности применительно к теме контрольной работы. В расчетной части должно быть приведено задание, исходные данные (согласно варианту задания) и отчет о выполнении задания с подробными пояснениями, табличным и графическим материалом.

Текстовая часть, таблицы, рисунки, а также титульный лист контрольной работы должны соответствовать всем требованиям государственного стандарта и могут быть выполнены с помощью компьютерного набора, машинописным или рукописным способом. Страницы контрольной работы должны быть пронумерованы. Титульный лист включают в общую нумерацию, но номер на нем не ставится. Допускается применять листы тетрадной бумаги стандартного формата.

Ниже приводятся методические указания и все необходимые справочные материалы для выполнения контрольной работы на одну из тем, приведенных выше. Вариант контрольной работы студенты получают в соответствии с последней цифрой номера зачетной книжки.

В теоретической части контрольной работы рекомендуется изложить общие положения методики прогнозирования масштаба и последствий химического заражения, происходящего при авариях и катастрофах на химически опасных хозяйственных объектах, а также при транспортировке и хранении большого количества вредных веществ. Ниже приводятся теоретические сведения и основные положения типовой методики, которую используют руководящие органы единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций Российской Федерации (РСЧС) для прогнозирования масштабов и последствий химического заражения.

Химическое заражение - это распространение вредных веществ в окружающей среде в количествах, создающих опасность для жизни и деятельности людей и угрожающих гибелью или массовыми заболеваниями сельскохозяйственных животных и растений. Химическое заражение окружающей среды возникает при авариях и катастрофах на химически опасных хозяйственных объектах и на транспорте, когда разливается на поверхность земли или выбрасывается в атмосферу большое количество вредных промышленных веществ (удушающего, общеядовитого, нейтрального действия, метаболических или нейротропных).

Прогнозирование масштаба химического заражения - это определение размеров зоны возможного химического заражения и изображение ее в масштабе на топографической карте или схеме местности, на которой произошла авария или катастрофа с выбросом в окружающую среду вредных веществ в жидком, сжиженном или газообразном состоянии. Внешние границы возможного химического заражения устанавливают на пороговой токсодозе при ингаляционном воздействии паров вредного вещества на организм человека. Пороговая токсодоза вызывает начальные симптомы поражения людей. Внутри этой зоны ближе к источнику химического заражения концентрация паров вредного вещества может достигать величины поражающих и смертельных токсодоз.

Оценка последствий химического заражения заключается в определении продолжительности поражающего действия паров вредного вещества, времени подхода их к интересующим рубежам или объектам и в оценке возможных потерь людей в очаге химического поражения. Очаг химического поражения - это территория хозяйственных объектов, учреждений, организаций или жилых массивов, которая находится в пределах зоны химического заражения. Продолжительность поражающего действия паров вредного вещества определяет временные рамки существования зоны химического загрязнения, то есть промежуток времени, в течение которого сохраняется опасность для жизни и здоровья людей, находящихся в зоне заражения. Время подхода паров вредного вещества к заданному рубежу определяется для того, чтобы обеспечить своевременное оповещение рабочих, служащих и населения об опасности химического заражения и проведение эффективных мероприятий по их защите. Оценка возможных потерь людей позволяет определить необходимый объем работ по оказанию медицинской помощи пострадавшим и их эвакуации, а также характеризует надежность защиты людей в зоне химического заражения.

Масштаб химического заражения зависит от следующих факторов:

- физико-химических свойств вещества;

- количества вредного вещества, распространившегося в результате возникновения чрезвычайной ситуации;

- условий хранения вредных веществ;

- состояния атмосферы в приземном слое воздуха (на расстоянии от поверхности земли до высоты, равной десяти метрам);

- характера разлива вредных веществ на поверхности земли (в поддон, обваловку или открытый разлив);

- метеорологических условий (скорости ветра в приземном слое атмосферы, наличия облачности и температуры воздуха);

- времени суток на момент аварии, катастрофы или стихийного бедствия (ночь, утро, день или вечер);

- времени, прошедшего после выброса вредного вещества в окружающую среду.

Физико-химические свойства и агрегатное состояние вредного вещества оказывают существенное влияние на масштаб химического заражения. Газообразные и сжиженные вредные вещества, в случае выброса их из технологических аппаратов, хранилищ и трубопроводов, образуют только первичное облако, которое формируется практически мгновенно (за несколько минут). Большинство жидкостей, в случае их выброса на поверхность земли, образуют сначала первичное, а затем и вторичное облако, которое формируется в результате испарения жидкого вредного вещества с подстилающей поверхности. Жидкости, кипящие выше температуры окружающей среды, образуют только вторичное облако паров. Размеры зоны химического заражения и скорость ее образования в определяющей степени зависят от количества вещества, перешедшего в первичное и вторичное облако. Условия хранения жидких вредных веществ также влияют на масштаб химического заражения. Если вокруг поврежденного аппарата, емкости трубопровода нет обвалования или поддона, то вредное вещество разливается свободно на большой площади, что приводит к увеличению объема облака вредных паров и масштаба химического заражения.

Состояние атмосферы в приземном слое воздуха оценивают степенью вертикальной устойчивости воздуха. По прогнозу погоды определяют три степени вертикальной устойчивости воздуха в приземном слое атмосферы: инверсия, изотермия и конвекция. Зона химического заражения наибольших размеров возникает при максимальной устойчивости воздуха в нижних слоях атмосферы, когда нижние слои воздуха холоднее верхних и практически отсутствует перемешивание воздуха, что приводит к распространению паров вредного вещества на большие расстояния. Такое состояние воздуха в нижних слоях атмосферы называется инверсией. При изотермии вертикальная устойчивость воздуха снижается, т.к. происходит выравнивание его температуры, а при возникновении конвекции наблюдается интенсивное перемешивание воздушных масс и рассеивание паров вредного вещества. Таким образом, глубина распространения вредных паров и газов от источника химического заражения при всех прочих равных условиях минимальна при инверсии и имеет промежуточное значение при изотермии.

Степень вертикальной устойчивости воздуха определяют по справочным данным (см. табл. 13), зная скорость ветра в приземном слое воздуха, характеристику облачности, а также время аварии или стихийного бедствия, в результате которого произошел разлив или выброс вредного вещества.

Инверсия наблюдается ночью или под утро при небольшой скорости ветра (до четырех метров в секунду), а конвекция – днем при скорости ветра менее двух метров в секунду.

Размеры зоны химического заражения зависят также и от времени, прошедшего после выброса вредного вещества в окружающую среду. Поэтому прогнозирование масштаба химического заражения осуществляют на один, два, три или четыре часа, прошедших после выброса или разлива вредного вещества, чтобы получить данные о наибольшем масштабе химического заражения.

Руководящие органы единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций Российской Федерации (РСЧС) всех уровней (на хозяйственных объектах, в учреждениях, организациях, населенных пунктах, городах и районах) обязаны при угрозе химического заражения организовывать оперативное или заблаговременное прогнозирование масштаба и последствий химического заражения.

Оперативное прогнозирование должно осуществляться в кратчайшие сроки сразу после выброса или разлива большого количества вредного вещества на территории хозяйственного объекта или населенного пункта. При этом в качестве исходных данных для прогнозирования необходимо получить следующие сведения:

1) место расположения источника химического заражения на местности и наименование разлитого или выброшенного в атмосферу вредного вещества;

2) дата и время аварии, катастрофы или стихийного бедствия, в результате которого возникла опасность химического заражения;

3) метеорологические данные (скорость и направление ветра в приземном слое воздуха, температура воздуха, наличие снежного покрова, характеристика облачности) на момент аварии;

4) фактические или расчетные данные о количестве разлитого или выброшенного в атмосферу вредного вещества;

5) данные о наличии и высоте поддона или обвалования вокруг аппарата, емкости или другого оборудования, в котором содержалось вредное вещество.

Затем определяют возможную глубину зоны химического заражения. Для этого рассчитывают количество разлитого вещества, переходящее в первичное и вторичное облако, и по справочным данным находят глубину зоны возможного химического заражения при распространении первичного и вторичного облаков. Далее определяют суммарную глубину зоны возможного химического заражения. Кроме того, в зависимости от скорости приземного ветра, определяют величину центрального угла зоны возможного химического заражения.

Зону возможного химического заражения изображают на топографических картах или схемах в соответствующем масштабе в виде окружности, полуокружности или сектора с радиусом, равным глубине зоны возможного химического заражения, и центром, соответствующим месту расположения источника химического заражения. Если в момент аварии, катастрофы или стихийного бедствия наблюдалось безветрие (скорость движения воздуха менее 0,5 м/с), то зону возможного химического заражения изображают в виде окружности. При скорости ветра 0,6 - 1,0 м/с центральный угол зоны возможного химического заражения принимают равным 180⁰ и зону изображают в виде полуокружности по направлению ветра в приземном слое

воздуха. При скорости ветра более 1,0 м/с зону возможного химического заражения изображают по направлению ветра в виде сектора с центральным углом, равным 90 или 45 градусам плоского угла.

После изображения зоны возможного химического заражения приступают к оценке возможных последствий заражения. Сначала определяют продолжительность поражающего действия паров вредного вещества, которая принимается равной времени испарения данного вещества с поверхности разлива. Затем рассчитывают время подхода паров вредного вещества к зданиям, сооружениям и открытым площадкам, где могут находиться люди. Кроме того, по справочным данным определяют возможные потери рабочих, служащих и населения, оказавшихся в зоне химического заражения. Для этого необходимо знать количество людей, находящихся в зданиях, сооружениях или на открытой местности, а также обеспеченность людей средствами индивидуальной защиты.

Оперативное прогнозирование масштаба и последствий химического заражения необходимо выполнять в кратчайшие сроки. Для этого разрабатывают прикладные программы, чтобы выполнять расчеты с использованием компьютерной техники. Результаты прогнозирования используют для проведения экстренных мероприятий по защите рабочих, служащих и населения, находящихся в зоне химического заражения, а также в ходе спасательных и других неотложных работ.