Прогнозирования масштабов заражения аварийно химически опасными веществами.

Инженерно-физический факультет высоких технологий

Кафедра техносферной безопасности

КУРСОВАЯ РАБОТА

Дисциплина: Радиационная, химическая и биологическая защита.

На тему: «Прогнозирования масштабов заражения аварийно химически опасными веществами».

Выполнила: _Мискина Юлия Владимировна_

                                 (Фамилия, имя, отчество)            

Студент  3_курса_спец.: Техносферная безопасность___

группа __ТБ-О-13/1__

Подпись_________________________________

Руководитель: _Варнаков Дмитрий Валерьевич___

                                               (Фамилия, имя, отчество)

Оценка: ______________ Дата: _______________

Подпись__________________________________

Ульяновск

2016 г.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

1 Особенности применения АВАРИЙНО ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ВЕЩЕСТВ…………………………………………………....……………………4

1.1 Общие сведения об АХОВ…………………………………………….4

1.2 Общая характеристика водорода бромистого………………………..8

2 ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫЕ ОБЪЕКТЫ……………………………………...11

2.1 Аварии на химически опасных объектах……………………………11

2.2 Организация ликвидации химически опасных аварий……………..14

2.3 Организация и проведение аварийно-спасательных работ

на химически опасных объектах………………………………………………..19

3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ………………………………………………………….20

3.1 Методика прогнозирования масштабов заражения СДЯВ

при авариях на ХОО и на транспорте…………………………………………..20

3.2 Условия задачи курсовой работы……………………………………29

3.3 Решение задачи………………………………………………………..30

Вывод……………………………………………………………………………..33

Список литературы………………………………………………………………34

Введение

Аварийно химически опасные вещества это новый термин, присвоенный группе опасных химических веществ, которые на протяжении свыше трех десятилетий в гражданской обороне назывались сильнодействующими ядовитыми веществами.

Аварии, произошедшие в последние годы на химически опасных объектах, показали, что чрезвычайные ситуации могут возникать не только в результате распространения ОХВ в атмосфере, но и при сбросах их в источники водопотребления. Ранее этой проблеме отводилось второстепенное значение. Таким образом, возникла необходимость в выделении новой группы веществ, которая по своему определению должна быть отличной от группы СДЯВ. В этом случае наибольшую опасность представляют ОХВ, имеющие высокую температуру кипения и хорошую растворимость в воде.

Исходя из выше изложенного, возникла необходимость в выделении из перечня ОХВ группы только таких опасных веществ, которые при аварии могут привести к возникновению чрезвычайной ситуации. Поэтому ГОСТом Р 22.9.05‑95 с учетом современной международной терминологии был введен новый термин «аварийно химически опасное вещество».

Проблемы, связанные с химическим и радиоактивным заражением местности, а также по защите населения при этих условиях становятся все более актуальными в наши дни. Особенно после того, когда наука шагнула далеко вперед в своем развитии: на первом месте, конечно, стоит создание ядерного оружия.

В данной работе будут рассмотрены основные поражающие факторы АХОВ, способы защиты населения от последствий аварий на ХОО и рассчитаны зоны возможного химического заражения территории.

1 АВАРИЙНЫЕ ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫЕ ВЕЩЕСТВА

1.1 Общие сведения об АХОВ

Под аварийными химически опасными веществами (АХОВ) понимают химические вещества или соединения, которые при проливе или выбросе из емкости в окружающую среду способны вызвать массовое поражение людей и животных, заражение воздуха, почвы, воды, растений и различных материальных ценностей выше допустимых значений. Таких АХОВ по мере расширения производства с каждым годом становится все больше. На сегодняшний день в системе ГО в перечень АХОВ включены более 34 веществ. В этом перечне указаны хлорпикрин, хлорциан, синильная кислота, фосген и другие. В городе Перми и крае в настоящее время из этого перечня можно встретить: нитрилакриловой кислотой (акрилонитрил), аммиак, бромистый метил, сероуглерод, хлор, хлорпикрин. В производственно-хозяйственной деятельности встречаются в качестве исходных, конечных, вспомогательных веществ и полупродуктов промышленного производства и технологического обеспечения АХОВ. Предприятия, имеющие такие вещества постоянно, называют химически опасными предприятиями - ХОП. Крупными запасами АХОВ располагают предприятия химической, целлюлозно-бумажной, оборонной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, черной и цветной металлургии, промышленности минеральных удобрений.

Основными путями проникновения АХОВ и ОВ внутрь организма следует считать органы дыхания и кожу. Первый путь называется ингаляционным, второй - резорбтивным. Кроме того, возможно попадание АХОВ и ОВ в организм через раневые поверхности и через желудочно-кишечный тракт. Последний путь обычно называют пероральным. Во всех этих случаях АХОВ и ОВ попадает в кровяное русло, разносится кровью ко всем органам и тканям, что чаще всего сопровождается общим поражением или гибелью человека.

При контакте АХОВ и ОВ с поверхностью кожи помимо всасывания их через кожу и попадания в кровяное русло в ряде случаев происходит местное поражение кожных покровов, которое может выражаться раздражением, воспалением и покраснением кожи, а иногда сопровождаться болевыми ощущениями. Многие АХОВ и ОВ оказывают на организм местное раздражающее действие, особенно на поверхностях слизистых оболочек глаз и верхних дыхательных путей. Часть АХОВ и ОВ представляют собой жидкости или твердые тела. Некоторые АХОВ и ОВ при нормальных условиях являются газообразными соединениями. Для жидких и твердых АХОВ и ОВ агрегатное состояние характеризуется степенью дисперсности (раздробленности) вещества.

Различают следующие агрегатные состояния отравляющих веществ:

- парообразное, когда АХОВ и ОВ находится в атмосфере в виде пара или газа;

- аэрозольное, когда жидкие или твердые АХОВ и ОВ взвешены в воздухе в виде частиц различного размера: от тонкодисперсных диаметром до 10 мкм (туман, дым) до грубодисперсных диаметром свыше 10 мкм (морось, крупные частицы дыма);

- капельножидкое.

Поражающее действие АХОВ и ОВ, проникающих в организм через органы дыхания (при ингаляции), характерно главным образом для парообразного и аэрозольного (туманообразного, дымообразного) состояний. Поражение через кожные покровы (при резорбции) может происходить во всех агрегатных состояниях АХОВ и ОВ, за исключением твердого аэрозоля (дыма). Для одного и того же АХОВ и ОВ может быть несколько агрегатных состояний, когда оно является токсичным. Действия АХОВ и ОВ в том или ином агрегатном состоянии зависит исключительно от их токсических свойств.

Важнейшей характеристикой АХОВ и ОВ является токсичность, определяющей их способность вызывать патологические изменения в организме, которые приводят человека к потере работоспособности или к гибели.

Для характеристики токсических свойств отравляющих веществ используются понятия: предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества и токсическая доза (токсодоза). ПДК - концентрация, которая при ежедневном воздействии на человека в течение длительного времени не вызывает патологических изменений или заболеваний, обнаруживаемых современными методами диагностики. Она относится к 8-часовому рабочему дню и может использоваться для оценки опасности аварийных ситуаций в связи со значительно меньшими интервалами воздействия АХОВ.

По токсическому действию на организм ОВ условно делят на те же группы:

- нервно-паралитического действия - зарин (GB), зоман (GD), ВИ-ИКС(VX), табун;

- общеядовитого действия - синильная кислота (АС), хлорциан (СК);

- удушающего действия - фосген (CG), дифосген(DP);

- кожно-нарывного действия - иприт, азотистый иприт);

- психогенного действия (ЛСД, Би-Зет);

- раздражающего действия (хлорацетофенон, адамсит, Си-Эс, Си-ЭР).

Количественно токсичность оценивают дозой. Доза вещества, вызывающая определенный токсический эффект, называется токсической дозой (D). Токсическая доза, вызывающая равные по тяжести поражения, зависит от свойств яда, пути их проникновения в организм, от вида организма и условий воздействия яда.

Для веществ, проникающих в организм в жидком или аэрозольном состоянии через кожу, желудочно-кишечный тракт или через раны, поражающий эффект для каждого конкретного вида организма в стационарных условиях зависит только от количества яда, которое может выражаться в любых массовых единицах. В химии токсичность обычно выражают в миллиграммах на килограмм. Токсичность одного и того же АХОВ и ОВ даже при проникновении в организм одним путем различна для разных видов животных, а для конкретного животного заметно различается в зависимости от способа поступления в организм. Поэтому после численного значения токсодозы в скобках принято указывать вид животного, для которого эта доза определена, и способ введения или яда.

Различают смертельные дозы, выводящие из строя и пороговые токсодозы. Смертельная, или летальная, токсодоза. LD - это количество ОВ, вызывающее при попадании в организм смертельный исход с определенной вероятностью.

Обычно пользуются понятиями абсолютно смертельных токсодоз, вызывающих гибель организма с вероятностью 100% (или гибель 100% пораженных), LD100 и среднесмертельных, или условно смертельных, токсодоз, летальный исход от введения которых наступает у 50% пораженных, LD50.

Выводящая из строя токсодоза. ID - это количество ОВ, вызывающее при попадании в организм выход из строя определенного процента пораженных как временно, так и со смертельным исходом. Ее обозначают ID100 или ID50.

Пороговая доза. PD - количество ОВ, вызывающее начальные признаки поражения организма с определенной вероятностью или, что то же самое, начальные признаки поражения у определенного процента людей или животных.

Пороговые токсодозы обозначают PD100 или PD50. Цифровые индексы, обозначающие процент поражения (или вероятность поражения), в принципе могут иметь любое заданное значение. При оценке эффективности отравляющих веществ обычно используют значения LD50 (или соответственно ID50, PD50).

1.2 Общая характеристика водорода бромистого

Водород бромистый - неорганическое соединение водорода (H) с бромом (Br). Это бесцветный газ, который во влажном воздухе образует густой туман. Водород бромистый так же известен под названием «бромистоводородная кислота». Общая формула – НВr. Класс опасности –  3, умеренноопасные. Отнесение вредного вещества к классу опасности производят по показателю, значение которого соответствует наиболее высокому классу опасности.

Бромоводород в нормальных условиях представляет собой газ тяжелее воздуха, без цвета, с кислым вкусом, очень гигроскопичный. Газ сильно «дымит» на воздухе, активно поглощая влагу и образуя туман — капельки водной кислоты. Запах резкий, неприятный, напоминает запах соляной кислоты. При температуре около -67 °С сгущается в жидкость, а при t -87 °С кристаллизируется.

Кислота хорошо растворяется в воде, спиртовой раствор образует электролит. Термически устойчива, даже при нагревании до 1000 °С на водород и бром разлагается не более полпроцента молекул вещества.

Водный раствор HBr — прозрачная бесцветная или слегка желтоватая негорючая жидкость с резким запахом, тяжелее воды в 3,6 раза, пары тяжелее воздуха, скапливаются в низких участках поверхности, подвалах, тоннелях. Желтый цвет раствору придают молекулы Br, образующиеся в процессе

реакции вещества с кислородом воздуха. Считается одной из самых сильных кислот, по своей активности сопоставима с соляной кислотой. Реагирует с металлами, оксидами и щелочами с образованием бромидов. В реакции с металлами выделяет водород, который может воспламениться.

Затвердевает при температуре - 86,9 0С может образовывать кристаллогидраты, при температуре +124,30С кипит. Растворима в воде, коррозионна для большинства металлов, во взаимодействии с металлами воспламеняется.

Бромистоводородная кислота (водный раствор бромистого водорода) используется в качестве катализатора алкилирования в органическом синтезе, для получения бромидов, бромоорганических производных. Является побочным продуктом бромирования органических соединений. Так же применяют как катализатор в некоторых органических реакциях; в качестве топливных добавок, пестицидов, ингибиторов горения, а так же в фотографии. Разбавленные водные растворы бромида водорода используют в медицине. Успокаивающее действие бромистых препаратов основано на их способности усиливать процессы торможения в центральной нервной системе.

Бромистоводородную кислоту перевозят в контейнерах, железнодорожных цистернах, баллонах, которые являются временным его хранилищем. Обычно бромистоводородную кислоту хранят в наземных вертикальных цилиндрических резервуарах с коэффициентом заполнения 0,9-0,95 при атмосферном давлении и температуре окружающей среды. Максимальные объемы хранения 2,5 тонны.

Предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе рабочей зоны производственных помещений 2 мг/м3, в атмосферном воздухе населенных пунктов 1 мг/м³. Бромистый водород при экстремальных ситуациях может образовывать нестойкие, быстродействующие, маломасштабные зоны заражения. Пары брома в концентрации 1 мг/м³ вызывают раздражение слизистых оболочек, кашель, головокружение и головную боль, а в более высокой (>60 мг/м³) - удушье и смерть. Пары опасны при вдыхании, проглатывании, попадании на кожу и в глаза. Признаки острого и хронического воздействия: кашель, затрудненное дыхание, ощущение удушья, потеря обоняния. Раздражает кожу, слизистые, глаза. Боли в пищеводе и желудке, тошнота, рвота, дерматиты – через 6 дней после контакта. Слезотечение, изъявление роговиц. Пороговая токсодоза 4,3 мг•мин/л.

По причине высокой степени окисляемости бромоводороной кислоты, ее нельзя получить посредством воздействия серной кислоты концентрированной на бромиды металлов щелочных.  

1.     В промышленности получение кислот, таких как бромоводородная, осуществляется посредством реакции, в ходе которой взаимодействуют составляющие элементы. Например, рассматриваемое нами вещество можно получить следующим способом:

H2 (молекула водорода) + Br2 (молекула брома) = 2HBr (бромоводородная кислота)

Эта реакция осуществима при температуре от 200 до 400 градусов.

2.     Также возможно получение бромоводородной кислоты и в    лабораторных условиях несколькими способами.

- посредством гидролиза пентабромида фосфора или трибромида;

- путем восстановления брома;

- посредством вытеснения разбавленной кислотой щелочных металлов из бромидов;

3.     Как побочный продукт бромистый водород можно получить при синтезе органических бромопроизводных соединений.

Гост 2062-77 требует, чтобы работы с бромоводородом велись с использованием средств защиты лица, глаз, тела, органов дыхания, в вытяжном шкафу, с учетом правил противопожарной безопасности. Для нейтрализации пролитого реактива используют 10% раствор щелочи или большое количество воды. Для осаждения паров разлитой кислоты разбрызгивают воду. Газ тяжелее воздуха, поэтому при аварийных выбросах скапливается  в нижней части помещения, в подвалах, в низинах.

При ликвидации аварий с проливом (выбросом) бромистоводородной кислоты изолировать опасную зону в радиусе не менее 400 м, удалить из нее людей, держаться наветренной стороны, избегать низких мест, соблюдать меры пожарной безопасности, не курить. В опасную зону входить в изолирующих противогазах или дыхательных аппаратах (ИП-4М, ИП-5,ИП-6, КИП-8, АИР-324, АИР-317, ИВА-24М, АП-96, АСВ-2) и средствах защиты кожи (костюм Л-1, ОЗК, КИХ-4, КИХ-5, «КАИС»). На удалении от источника химического заражения более 400 м средства защиты кожи можно не использовать, а для защиты органов дыхания используют фильтрующие промышленные противогазы с коробкой марки А, В, БКФ, гражданские и детские противогазы ГП-5, ГП-7, ПДФ-2Д, ПДФ-2Ш с дополнительными патронами ДПГ-3, ДПГ-1.

Обнаружение в воздухе основано на пропускании воздуха, содержащего пары бромистого водорода (HBr) через водный раствор азотнокислого серебра с образованием осадка бромистого серебра (AgBr).

Наличие паров бромистоводородной кислоты определяют:

В воздухе промышленной зоны:

-универсальным прибором газового контроля УПГК СИ «ЛИМБ» с индикатор-ной трубкой на водород бромистый в диапазоне измерений 2-250 мг/м3;

-газоанализатором промышленных химических выбросов ГПХВ-2 с индикаторной трубкой на водород бромистый в диапазоне измерений 2,5-500 мг/м3;

- мини-экспресс-лабораторией МЭЛ с диапазоном измерений до 100 мг/м3;

-лабораторией для комплексного экологического контроля объектов окружающей среды «Пчелка-Р».

На открытом пространстве: приборами СИП «КОРСАР-Х»

В закрытом помещении: приборами СИП «ВЕГА-М»

Нейтрализуют бромистоводородную кислоту:

-10%-ным водным раствором щелочи (например, 100 кг едкого натра и 900 л воды) с нормой расхода 20 т раствора на 1 т бромистоводородной кислоты;

- водой (расход воды не нормируется).

Для осаждения паров использовать распыленную воду.

При пожаре тушить распыленной водой, воздушно-механической пеной.

Для распыления воды и растворов применяют поливомоечные и пожарные машины, авторазливочные станции (ПМ-130, АЦ, АРС-14, АРС-15), тепловые специальные машины ТМС-65, мотопомпы (МП-800), а также имеющиеся на химически опасных объектах гидранты и спецсистемы.

Место разлива засыпают активным углем или углем катализатором, обрабатывают 10%-ным водным раствором щелочи, сернокислого железа или водой. Для утилизации загрязненного грунта на месте разлива срезают поверхностный слой грунта на глубину загрязнения, собирают и вывозят на утилизацию с помощью землеройно-транспортных машин (бульдозеров, скреперов, автогрейдеров, самосвалов). Места срезов засыпают свежим слоем грунта, промывают водой в контрольных целях.

Действия руководителя: изолировать опасную зону, удалить из нее людей, держаться наветренной стороны, избегать низких мест, соблюдать меры пожарной безопасности, не курить, в зону химического заражения входить только в полной защитной одежде.

Оказание первой медицинской помощи:

В зараженной зоне: обильное промывание глаз водой, надевание на пострадавшего противогаза, эвакуация из зоны заражения на носилках или транспортом.

После эвакуации из зараженной зоны: зараженная одежда незамедлительно снимается. Промывание глаз водой или 2%-ным раствором соды; обработка пораженных участков кожи водой, мыльным раствором; покой; немедленная эвакуация в лечебное учреждение. Ингаляции кислорода не проводить.

2 ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫЕ ОБЪЕКТЫ

2.1 Аварии на химически опасных объектах

Химически опасные объекты - объекты народного хозяйства, при аварии на котором и при разрушении которого могут произойти выбросы в окружающую среду аварийно химически опасных веществ (АХОВ), в результате чего могут произойти массовые поражения людей, животных и растений, называют химически опасным объектом (ХОО).

Всего в России функционирует свыше 3,3 тыс. объектов экономики, располагающих значительными количествами АХОВ (аммиак, хлор, соляная кислота и др.). На отдельных объектах одновременно может находится от нескольких сот до нескольких тысяч тонн АХОВ. Суммарный же запас на предприятиях достигает 700 тыс. тонн. Около 70% предприятий химической промышленности и почти все предприятия нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности сосредоточены в крупных городах с населением свыше 100 тыс. человек. Общая площадь территории России, на которой может возникнуть химическое заражение, составляет около 300 тыс. км² с населением около 59 млн. человек.

Особую опасность представляют ХОО, связанные с хранением химического оружия. Оно запрещено и подлежит уничтожению согласно международной  конвенции, которая была ратифицирована Россией в 1997 году. Однако до сих пор на территории России располагаются семь баз хранения этого оружия, на которых хранится 40 тыс. тонн отравляющих веществ высочайшей поражающей способности. Эти базы представляют собой очень серьезную угрозу для всего населения России и соседних государств.  Действующими правовыми документами в области химического разоружения установлено, что обеспечение экологической безопасности является одним из самых приоритетных направлений при проведении работ по хранению химического оружия и при его уничтожении.

В регионах России, где хранится химическое оружие, осуществляется комплексное обследование окружающей среды и состояния здоровья населения. Общепризнанно, что уничтожение химического оружия остается одним из важных условий обеспечения безопасности людей и состояния окружающей природной среды.

К ХОО относят:

-Предприятия химической и  нефтеперерабатывающей промышленности;

-Пищевой, мясомолочной промышленности, хладокомбинаты, продовольственные базы, имеющие холодильные установки, в которых в качестве хладагента используется аммиак;

-Очистные сооружения, использующие в качестве дезинфицирующего вещества хлор;

-Железнодорожные станции, имеющие пути отстоя подвижного состава с сильнодействующими ядовитыми веществами, а также станции, где производят погрузку и выгрузку СДЯВ;

-Склады и базы с запасом химического оружия или ядохимикатов и других веществ для дезинфекции, дезинсекции и дератизации;

-Газопроводы.

Опасные химические вещества хранятся и транспортируются в специальных герметически закрытых резервуарах, танках, цистернах и др. При этом в зависимости от условий хранения они могут быть в газообразном, жидком и твердом агрегатном состоянии. При аварии выброс газообразного вещества ведет к очень быстрому заражению воздуха. При разливе жидких АХОВ происходит их испарение и последующее заражение атмосферы. При взрывах твердые и жидкие вещества распыляются в воздухе, образуя твердые (дым) и жидкие (туман) аэрозоли. Все АХОВ, заражающие воздух, проникают в организм через органы дыхания (ингаляционный путь). Многие могут вызвать поражения путем проникновения через незащищенные кожные покровы (перекутанные поражения), а также через рот (пероральные поражения при употреблении зараженной воды и пищи). При авариях на ХОО наиболее вероятны массовые ингаляционные поражения.

2.2 Организация ликвидации химически опасных аварий

Организация ликвидации химически опасных аварий зависит от их масштабов и последствий. Химически опасные аварии, исходя из протяжённости границ распространения СДЯВ и их последствий, предлагается подразделять на следующие типы: локальная, местная и общая.

Локальная авария - авария, химические последствия которой ограничиваются одним сооружением (агрегатом, установкой) предприятия, приводят к заражению в этом сооружении воздуха и оборудования и создают угрозу поражения работающего в нём производственного персонала.

Местная авария - авария, химические последствия которой ограничиваются производственной площадкой предприятия или его санитарно-защитной зоной и создают угрозу поражения производственного персонала всего предприятия.

Общая авария - авария, химические последствия которой распространяются за пределы производственной площадки предприятия и его санитарно-защитной зоны с превышением пороговых токсодоз.

Ликвидация последствий локальной аварии осуществляется силами и средствами предприятия, на котором произошла авария. Для этого на предприятиях крупнотоннажного производства и потребления СДЯВ имеются специальные штатные газоспасательные отряды и невоенизированные формирования (сводные отряды, команды, группы).

Газоспасательный отряд, как правило, состоит из трёх взводов: оперативного, несущего постоянное четырёх сменное дежурство и предназначенного для ликвидации аварий и спасения людей; обеспечения безопасности, занимающегося проверкой соблюдения требований безопасности на рабочих местах, в цехах и оказанием помощи в выполнении этих задач на предприятии; технического, задачей которого является обеспечение цехов предприятия средствами защиты и их проверка.

В каждом цехе предприятия, связанном с производством или потреблением СДЯВ, имеются нештатные аварийные команды (группы).

Руководство ликвидации последствий локальной аварии на предприятии осуществляет штаб проведения аварийных работ во главе с главным инженером предприятия.

Комплекс мероприятий по ликвидации последствий химически опасных аварий включает:

-прогнозирование возможных последствий химически опасных аварий;

-выявление и оценку последствий химически опасных аварий;

-осуществление спасательных и других неотложных работ;

-ликвидацию химического заражения;

-проведение специальной обработки техники и санитарной обработки людей;

-оказание медицинской помощи поражённым.

Прогнозирование возможных последствий химически опасных аварий осуществляется расчётно-аналитическими станциями. Полученные данные используются для принятия неотложных мер защиты, организации выявления последствий аварии, проведения спасательных и других неотложных работ.

Выявление последствий аварии осуществляется проведением химической и инженерной разведки. Состав сил и средств, привлекаемых для выполнения задач разведки, зависит от её характера и масштабов. Данные разведки собираются в штабе руководства ликвидации аварии (чрезвычайной комиссии). На их основе производится оценка последствий аварии, разрабатывается план их ликвидации.

Спасательные и другие неотложные работы проводятся с целью спасения людей и оказания помощи поражённым, локализации и устранения повреждений, создания условий для последующего проведения работ по ликвидации последствий аварии.

Ликвидация химического заражения проводится путём дегазации (нейтрализации) оборудования, зданий, сооружений и местности в районе аварии, заражённых СДЯВ, и осуществляется с целью снижения степени их заражения и исключения поражения людей.

Специальная обработка техники и санитарная обработка людей проводится на выходе из зон заражения и осуществляется с целью предотвращения поражения людей СДЯВ.

Эффективность этих мероприятий зависит от своевременности и качества их проведения.

Медицинская помощь поражённым оказывается с целью уменьшения угрозы их здоровью, ослабления воздействия на них СДЯВ.

Осуществление комплекса мероприятий по ликвидации последствий химически опасных аварий требует чёткой организации и уверенного руководства их проведением При химически опасной аварии руководитель работ по ликвидации её последствий обязан:

-оценить химическую обстановку, определить границы зоны заражения,

-принять меры по её обозначению и оцеплению;

-выявить людей, подвергшихся воздействию СДЯВ, и организовать оказание им медицинской помощи;

-разработать план ликвидации последствий аварии, в котором в зависимости от масштабов и характера химического заражения изложить: краткую характеристику последствий аварии и выводы из оценки химической обстановки; очерёдность работ и сроки их выполнения; способы дегазации (нейтрализации) СДЯВ; организацию контроля за полнотой дегазации (нейтрализации) местности, техники, зданий, сооружений и транспорта; организацию медицинского обеспечения; требования безопасности; организацию управления и порядок представления донесений о ходе работ.

Как правило работы начинаются с рекогносцировки района аварии, в ходе которой определяются:

1. масштаб аварии и общий порядок её ликвидации;

2. возможные масштабы распространения жидкой и паровой фаз СДЯВ;

3. противопожарное состояние района предстоящих работ;

4. объем работ по эвакуации;

5. потребное количество сил и средств для проведения работ;

6. места сосредоточения сил и средств ликвидации последствий аварии;

7. задачи по расчистке путей подхода и подъезда к месту аварии;

8. метеорологические условия и места организации базы, пунктов управления, выдачи средств защиты, питания и т.д.

По результатам рекогносцировки ставятся задачи силам, привлекаемым к работам. При этом предусматривается выполнение следующих задач, перечень которых в зависимости от конкретной обстановки может уточняться:

1) выявление и контроль зоны распространения паров СДЯВ;

2) оповещение и эвакуация из зоны заражения;

3) оказание медицинской помощи поражённым;

4) организация оцепления зоны аварии и распространения опасных концентрации  СДЯВ;

5) ликвидация пожаров, обеспечение взрыва и пожара безопасности проводимых работ;

6) расчистка и освобождение подходов и подъездов к месту аварии;

7) устранение или ограничение течи СДЯВ из повреждённых ёмкостей и их растекания на местности;

8) перекачка или сбор СДЯВ в резервные емкости;

9) организация дегазации (нейтрализации) СДЯВ в очаге аварии;

10) организация дегазации (нейтрализации) техники, участвовавшей в работах;

11) санитарная обработка лиц, принимающих участие в работах.

Для руководства силами и средствами, принимающими участие в ликвидации последствий химически опасной аварии, создаётся система связи.

Следует отметить, что работы по ликвидации последствий химически опасных аварий должны проводиться при любых метеорологических условиях, в любое время суток, а при необходимости круглосуточно. В этом случае работы организуются посменно.

2.3 Организация и проведение аварийно-спасательных работ на химически опасных объектах

1.Работы должны начинаться немедленно после принятия решения об их проведении

2.Необходимо использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания и кожи. Для защиты органов дыхания используются фильтрующие промышленные противогазы марки КД (серый цвет коробки), М (красный) и респираторы РПГ-67 КД, РУ - 67 (КД), а также ватно-марлевые повязки, смоченные 5%-ным раствором лимонной (уксусной) кислоты. Необходимо помнить, что обычные фильтрующие противогазы от химически опасных веществ не защищают. ИНДИКАТОРНЫЕ ТРУБКИ (ИТ) - самое простое и экономичное средство экспресс-анализа для обнаружения ОВ нервно-паралитического и кожно-нарывного действия,

3.Для защиты кожи применяются прорезиненные костюмы, резиновые сапоги и перчатки.  Костюмы можно использовать до 5 раз.

4.Необходима предварительная разведка аварийного объекта или зоны (уточнение наличия и концентрации веществ, границ заражения).

5.Проводятся аварийно-спасательные работы с оказанием помощи пострадавшим, эвакуация пораженных в медпункты.

6.Осуществляется локализация, подавление или снижение до минимального уровня воздействия поражающих факторов.

7.Проведение поисково-спасательных работ. При спасении пострадавших на ХОО необходимо:

-освободить их из поврежденных блокированных помещений или из-под завалов разрушенных зданий и технологических систем;

-прекратить воздействие на их организм ОХВ путем применения средств индивидуальной защиты и эвакуации из зоны поражения;

-оказать первую медицинскую помощь. Оказание первой помощи при химическом поражении включает быстрое прекращение воздействия отравляющего вещества на человека путем удаления капель вещества с открытых поверхностей тела, промывание глаз и слизистых, а также восстановление функционирования важных систем организма путем восстановления проходимости дыхательных путей, искусственной вентиляции легких, непрямого массажа сердца. При необходимости можно наложить повязки на раны и иммобилизовать поврежденные конечности, а затем эвакуировать пораженных к месту оказания врачебной помощи и последующего лечения.

3 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Методика прогнозирования масштабов заражения СДЯВ при авариях на ХОО и на транспорте

Для оценки последствий аварий, сопровождающихся выбросом токсических веществ, используется РД 52.04.253-90 «Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте».

Исходными данными для прогнозирования масштабов заражения АХОВ являются:

1) общее количество АХОВ на объекте и данные по размещению их запасов в емкостях и технологических трубопроводах;

2) количество химических веществ, выброшенных в атмосферу, и характер их разлива на подстилающей поверхности («свободно», «в поддон» или «в обваловку» );

3) высота поддона или обваловки складских емкостей;

4) метеорологические условия: температура воздуха, скорость ветра, степень вертикальной устойчивости воздуха.

Различают три степени вертикальной устойчивости атмосферы: инверсию, изотермию и конвекцию.

Инверсия возникает обычно в вечерние часы, примерно за 1 час до захода солнца, и разрушается в течении часа до его восхода. При инверсии нижние слои воздуха холоднее верхних, что препятствует рассеиванию его по высоте и создает наиболее благоприятные условия для сохранения высоких концентраций зараженного воздуха.

Изотермия характеризуется стабильным равновесием воздуха. Она наиболее характерна для пасмурной погоды, но может возникать также и в утренние и вечерние часы как переходное состояние от инверсии к конвекции и наоборот.

Конвекция возникает обычно через два часа после восхода солнца и разрушается примерно за 2-2,5 часа до его захода. Она обычно наблюдается в летние ясные дни. При конвекции нижние слои воздуха нагреты сильнее верхних, что способствует быстрому рассеиванию зараженного облака и уменьшению его поражающего действия.

При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения на случай производственных аварий в качестве исходных данных целесообразно принимать за величину выброса АХОВ Q₀ – его содержание в максимальной по объему единичной емкости (технологической, складской, транспортной и др.)

Для прогноза масштабов заражения непосредственно после аварии должны браться конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося) СДЯВ и реальные метеоусловия.

Внешние границы зоны заражения СДЯВ рассчитываются по пороговой токсодозе при ингаляционном воздействии на организм человека.

Для расчета математической модели зон химического заражения необходимо принять определенные допущения:

- емкости, содержащие СДЯВ, при авариях разрушаются полностью;

- толщина слоя жидкости для СДЯВ (h), разлившихся свободно на подстилающей поверхности, принимается равной 0,05 м по всей площади разлива;

- для СДЯВ, разлившихся в поддон или обваловку, определяется из соотношения:

                            h = H – 0,2,                                                                       (1)

где Н – высота поддона (обвалования), м.

При прогнозировании масштаба заражения АХОВ необходимо использовать следующие термины: первичное и вторичное облако, эквивалентное количество аварийно химически опасного вещества.

Первичное облако - облако СДЯВ, образующееся в результате мгновенного (1 - 3 мин.) перехода в атмосферу части содержимого емкости со СДЯВ при ее разрушении.

Вторичное облако - облако СДЯВ, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

Под эквивалентным количеством сильнодействующего ядовитого вещества понимается такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости воздуха количеством данного вещества, перешедшим в первичное (вторичное) облако.

Эквивалентное количество вещества по первичному облаку (в тоннах) определяется по формуле:

                                       Q _экв1 = K₁ x K₃ x K₅ x K₇ x Q_о,                                      (2)

где K₁ - коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ (для сжатых газов K1 = 1);

K₃ - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого СДЯВ;

K₅ - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха: принимается равным для инверсии - 1, для изотермии - 0,23, для конвекции - 0,08;

K₇ - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (для сжатых газов K₇ = 1);

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

При авариях на хранилищах сжатого газа величина Qо рассчитывается по формуле:

                                       Q_о = d x V_х,                                                                      (3)

где d - плотность СДЯВ, т/м³;

Vх - объем хранилища, м³.

Эквивалентное количество вещества по вторичному облаку рассчитывается по формуле:

   Q_экв2 =                                                 (4)

где K2 - коэффициент, зависящий от физико - химических свойств СДЯВ;

K4 - коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл. 1)

K6 - коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии N.

h –слой разлившейся жидкости на подстилающей поверхности или в поддоне

d – плотность жидкой фазы АХОВ, т/м³.

Значение коэффициента К₆ определяется после расчета продолжительности испарения вещества T.

                                       К₆ = N_t^0,8 при N_t < Т,                                                        (5)

                                       К₆ = Т^0,8 при N_t  Т,                                                        (6)

где N_t – время, прошедшее после аварии, ч.

При T < 1 часа К₆ принимается таким же, как для 1 часа.

Таблица 1

Значения коэффициента, учитывающего влияние скорости ветра на интенсивность испарения АХОВ

Скорость ветра, м/с	1	2	3	4	5	6	7	8
К4	1	1,33	1,67	2,0	2,34	2,67	3,0	3,34

Расчет глубин зон заражения первичным (вторичным) облаком СДЯВ при авариях на технологических емкостях, хранилищах и транспорте ведется с помощью табл. 2.

В табл. 2 приведены максимальные значения глубин зон заражения первичным Г₁ или вторичным облаком СДЯВ Г₂, определяемые в зависимости от эквивалентного количества вещества и скорости ветра. Полная глубина зоны заражения Г (км), обусловленной воздействием первичного и вторичного облака СДЯВ, определяется:

                            Г = Г" + 0,5 Г"",                                                                  (7)

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

Полученное значение Г сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс Г_п, определяемым по формуле:

                             Г_п = N x V,                                                                       (8)

где N - время от начала аварии, ч;

V - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч (табл. 3).

За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается меньшее из 2-х сравниваемых между собой значений.

Таблица 2

Глубины зон возможного химического заражения АХОВ, км

Скорость ветра, м/с	Эквивалентное количество АХОВ Qэ, т
	0,01	0,05	0,1	0,5	1	3	5	10	20	30	50	70
1	0,38	0,85	1,25	3,16	4,75	9,18	12,53	19,20	29,56	38,13	52,67	65,23
2	0,26	0,59	0,84	1,92	2,84	5,35	7,20	10,83	16,44	21,02	28,73	35,35
3	0,23	0,48	0,68	1,53	2,17	3,99	5,34	7,96	11,94	15,18	20,6	25,21
4	0,19	0,42	0,59	1,33	1,88	3,28	4,36	6,46	9,62	12,18	16,43	20,05
5	0,17	0,38	0,53	1,19	1,68	2,91	3,75	5,53	8,18	10,33	13,88	16,89

Таблица 3

Скорость переноса переднего фронта облака зараженного АХОВ

Скорость ветра, м/с	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Скорость переноса, км/ч	инверсия
	5	10	16	21
	изотермия
	6	12	18	24	29	35	41	47	53	59
	конвекция
	7	14	21	28

Площадь зоны возможного заражения первичным (вторичным) облаком СДЯВ определяется по формуле:

                                       S_в = 8,75^-3 x 10   x Г²  x ф,                                              (9)

где:

Sв - площадь зоны возможного заражения СДЯВ, кв. км;

Г - глубина зоны заражения, км;

ф - угловые размеры зоны возможного заражения, град.

Таблица 4

           Угловые размеры зоны возможного заражения АХОВ в зависимости от                        скорости ветра

Скорость ветра, м/с	<0,5	0,6-1	1,1-2	>2
Угол ф, град	360	180	90	45

Площадь зоны фактического заражения Sф в кв. км рассчитывается по формуле:

                                       S_ф = K₈ x Г²  x N^0,2_t ,                                                      (10)

где K₈ - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным: 0,081 - при инверсии; 0,133 - при изотермии; 0,235 - при конвекции;

N - время, прошедшее после начала аварии, ч.

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

                                      T=,                                                                               
  (11)

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

U - скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, км/ч (табл. 3 ).

Время испарения СДЯВ с площади разлива (в часах) определяется по формуле:

                                      T=,                                                                  (12)

где h - толщина слоя СДЯВ, м;

d - плотность СДЯВ, т/м³;

K2, K4, K7 - коэффициенты формул (2, 4).

Постоянные коэффициенты К₁, К₂, К₃, К₇ и плотность основных АХОВ приведены в таблице 5.

Таблица 5

                Характеристики АХОВ и вспомогательные коэффициенты для определения глубины заражения

Наименование АХОВ	Плотность АХОВ Рж., т/м3	Значения вспомогательных коэффициентов
		K1	К2	К3	К7
					Для -400С	Для  -200С	Для 00С	Для 200С	Для 400С
Аммиак:
хранение под давлением	0,681	0,18	0,025	0,04	0 / 0,9	0,3 / 1	0,6 / 1	1 / 1	1,4 / 1
изотермическое хранение	0,681	0,01	0,025	0,04	0 / 0,9	1 / 1	1 / 1	1 / 1	1 / 1
Водород хлористый	1,191	0,28	0,037	0,30	0,64 / 1	0,6 / 1	0,8 / 1	1 / 1	1,2 / 1
Водород бромистый	1,49	0,13	0,055	6,0	0,2 / 1	0,5 / 1	0,8 / 1	1 / 1	1,2 / 1
Метиламин	0,699	0,13	0,34	0,5	0 / 0,3	0 / 0,7	0,5 / 1	1 / 1	2,5 / 1
Метил бромистый	1,732	0,04	0,039	0,5	0 / 0,2	0 / 0,4	0 / 0,9	1 / 1	2,3 / 1
Метил хлористый	0,983	0,125	0,044	0,056	0 / 0,5	0,1 / 1	0,6 / 1	1 / 1	1,5 / 1
Окислы азота	1,491	0	0,04	0,4	0	0	0,4	1	1
Сернистый ангидрид	1,462	0,11	0,049	0,333	0 / 0,2	0 / 0,5	0,3 / 1	1 / 1	1,7 / 1
Сероводород	0,964	0,27	0,042	0,036	0,3 / 1	0,5 / 1	0,8 / 1	1 / 1	1,2 / 1
Сероуглерод	1,263	0	0,021	0,013	0,1	0,2	0,4	1	2,1
Соляная кислота (конц.)	1,198	0	0,021	0,03	0	0,1	0,3	1	1,6
Формальдегид	0,815	0,19	0,34	1	0 / 0,4	0 / 1	0,5 / 1	1 / 1	1,5 / 1
Фосген	1,432	0,05	0,061	1	0 / 0,1	0 / 0,3	0 / 0,7	1 / 1	2,7 / 1
Фтор	1,512	0,95	0,038	3	0,7 / 1	0,8 / 1	0,9 / 1	1 / 1	1,1 / 1
Хлор	1,588	0,18	0,052	1	0 / 0,9	0,3 / 1	0,6 / 1	1 / 1	1,4 / 1
Хлорциан	1,22	0,04	0,048	0,8	0	0	0 / 0,6	1 / 1	3,9 / 1

Зона возможного заражения облаком СДЯВ на картах (схемах) ограничена окружностью, полуокружностью или сектором, имеющим угловые размеры ф и радиус, равный глубине заражения Г. Угловые размеры в зависимости от скорости ветра по прогнозу приведены в таблице 4. Центр окружности, полуокружности или сектора совпадает с источником заражения.

При расчетах принимается, что население, как в городе, так и в загородной зоне, распределено по территории равномерно.

Для определения санитарных потерь незащищенного противогазами населения, попавшего в зону химического заражения, в первом приближении принимается, что глубина зоны смертельного поражения составит 0,3Г , глубина зоны тяжелого и среднего поражения – 0,5Г , а глубина зоны легкого поражения – 0,7Г.

Спасательные формирования могут работать на химически зараженной территории в СИЗ органов дыхания с коэффициентом защищенности от 0,7 до 0,95 без замены противогаза до двух часов, после этого времени коэффициент защищенности противогаза резко снижается.

3.2 Условия задачи курсовой работы

Наименование АХОВ – водород бромистый

Разлив в обвалование Н=2 метра

Количество вещества – 22 тонны

Скорость ветра – 4 м/с

Температура воздуха – -40 ⁰C

Состояние атмосферы – изотермия

Время прошедшее после аварии N=3 часа

Расстояние до населенного пункта – 500 метров

Длина населенного пункта – 350 метров

Количество человек в населенном пункте – 300

В ходе решения задачи необходимо:

1. Рассчитать глубину заражения местности (Г)

2. Построить сектор зоны заражения

3. Определить количество пострадавших

4. Определить время подхода зараженного облака к населенному пункту

3.3 Решение задачи

Для расчетов будем пользоваться данными таблицы 5.

Находим эквивалентное количество вещества в первичном облаке:

Q_экв1 = K₁ x K₃ x K₅ x K₇ x Q_о= 0,13×6×0,23×0,2×22=0,789т   (13)                             

Коэффициент К₄ находим при помощи таблицы 1. В соответствии с ней в данной задаче К₄=2.

Для нахождения коэффициента К₆ вычислим время испарения жидкости:

                               T==24,4 часа                                               (14)

Так как время прошедшее после аварии (N) меньше, чем время испарения (Т) будем пользоваться значением времени, прошедшего после аварии (N).

                                         К₆= 3^0,8  =2,41                                                    (15)

Находим эквивалентное количество вещества во вторичном облаке:

                 Q_экв2 = =2,61 т                 (16)

Расчет глубин зон заражения первичным (вторичным) облаком СДЯВ при авариях на технологических емкостях, хранилищах и транспорте ведется с помощью табл. 2.

В соответствии с ней глубина заражения приблизительно будет равна – Г₁≈0,543 км и Г₂≈3 км

Полная глубина зоны заражения Г (км), обусловленной воздействием первичного и вторичного облака СДЯВ, определяется:

                               Г = 3 + 0,5×0,543=3,865 км                                        (17)

Таким образом, глубина зоны заражения водородом бромистым в результате аварии может составить 3,272 км; продолжительность действия источника заражения – сутки.

Угловой размер зоны заражения  ф в соответствии с таблицей 4 будет равен 45⁰.

Время подхода зараженного облака к населенному пункту составит:

                                    T===1,25 минут                                               (18)

Глубина зоны смертельного поражения составит 0,3Г (0,982 км), глубина зоны тяжелого и среднего поражения – 0,5Г (1,636 км), а глубина зоны легкого поражения – 0,7Г (2,29 км).

По условию задачи расстояние до населенного пункта - 500 метров, длина населенного пункта – 350 метров. Таким образом весь населенный пункт попадает в зону смертельного поражения.

Спасательным формированиям необходимо проводить эвакуацию населения из зоны глубиной 2,29 км.

Населению находящемуся в непосредственной близости с ХОО принять первичные меры самозащиты – плотно закрыть окна и двери, надеть ватно-марлевые повязки, использовать противогазы (при наличии таковых) и слушать указания штаба ГО по средствам массового оповещения населения.

Рисунок 1 – Сектор зон возможного заражения

Вывод

В заключении данной работы можно сделать вывод о том, что в современных условиях необходима организация надежной защиты населения и народного хозяйства на всей территории страны и четкая организация системы оповещения.

Население же должно быть в достаточной степени подготовлено к умелым действиям по соответствующим сигналам. Также очевидно, что должны быть силы и средства, которые обеспечивали бы ликвидацию последствий стихийных бедствий, катастроф, аварий на химических и радиоактивно опасных объектах или применения оружия.

В расчетной части работы был проведен расчет зон возможного заражения, с помощью которого было выяснено время подхода зараженного облака к населенному пункту. Оно составляет 1,25 минут. Глубина заражения местности водородом бромистым - 3,272 км, продолжительность действия источника заражения – сутки, санитарные потери среди незащищенного населения.

При написании данной работы были изучены возможные аварии на объектах химической промышленности, их последствия, меры защиты населения, помощь при отравлении сильно действующими ядовитыми веществами.

Список литературы

1.     ГОСТ 2062-77 Кислота бромистоводородная

2.     Радиационная, химическая и биологическая безопасность: учебное пособие / Ю.А.Матвеев и др. – Ульяновск: УлГУ,2009. – 102 с.

3.     Кировское ОГОБУ «Служба специальных объектов (учебно-методическое пособие – Химически опасные вещества)». 2009.

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

5.     Зазулинский В.Д. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях. – М.: Издательство «Экзамен», 2006.

6.     Хван Т.А., Хван П.А. Безопасность жизнедеятельности. Серия «Учебники и учебные пособия». Ростов н/Д: Феникс, 2000.

7.     Белов С.В. и др. Безопасность жизнедеятельности. – М.: Высшая школа, 1999.