Введение
Данные об авариях последних лет свидетельствуют, что, несмотря на предпринимаемые усилия в большинстве стран в направлении повышения надежности технологических систем производств, число аварий на различных объектах имеет тенденцию к значительному росту. Наиболее опасными видами аварий являются аварии на химически опасных объектах – объектах со значительными запасами сильнодействующих ядовитых веществ (СД и ЯВ). Особую сложность представляют задачи по прогнозированию чрезвычайных ситуаций (ЧС) при сочетании воздействий нескольких опасных объектов.
Наиболее приемлемым критерием оценки степени риска поражения людей является вероятность поражения в заданной точке города, определяемая с учетом изменчивости параметров приземного слоя воздуха и количества выброшенного СД и ЯВ в процессе аварии.
Прогноз опасности поражения людей делят на оперативный и долговременный. Долговременный прогноз применяют в случае, когда известно, на каком объекте произойдет авария, сколько выльется СД и ЯВ, и какие будут параметры воздушной среды во время аварии. Результатом такого прогноза является карта или план с изображением зон химической опасности.
При прогнозировании чрезвычайных ситуаций чаще всего приходится сталкиваться с несколькими источниками опасности. Используемые в производстве СД и ЯВ могут соседствовать с пожаро- и взрывоопасными объектами. Вероятность взрыва в населенном пункте может существенно усугубить ситуацию.
Взрыв, в широком смысле этого слова, представляет собой процесс весьма быстрого физического или химического превращения системы, сопровождающийся переходом ее потенциальной энергии в механическую работу. Работа, совершаемая при взрыве, обусловлена быстрым расширением газов или паров, независимо от того, существовали ли они до или образовались во время взрыва.
Самым существенным признаком взрыва является резкий скачок давления в среде, окружающей место взрыва. Это служит непосредственной причиной разрушительного действия взрыва.
Взрывчатые вещества представляют собой относительно неустойчивые в термодинамическом смысле системы, способные под влиянием внешних воздействий к весьма быстрым экзотермическим превращениям, сопровождающимся образованием сильно нагретых газов или паров.
Газообразные продукты взрыва благодаря исключительно большой скорости химической реакции практически занимают в первый момент объем самого ВВ и, как правило, находятся в сильно сжатом состоянии, вследствие чего в месте взрыва резко повышается давление.
Характерным признаком взрыва, резко отличающим его от обычных химических реакций, является большая скорость процесса. Переход к конечным продуктам взрыва происходит за стотысячные или даже миллионные доли секунды. Большая скорость выделения энергии определяет преимущества взрывчатых веществ по сравнению с обычными горючими. В то же время по общему запасу энергии, отнесенной к равным весовым количествам, даже наиболее богатые энергией ВВ не превосходят обычные горючие системы, однако при взрыве достигается несравненно более высокая объемная концентрация или плотность энергии.
Наибольшим разрушениям продуктами взрыва и ударной волной подвергаются здания и сооружения больших размеров с легкими несущими конструкциями, значительно возвышающимися над поверхностью земли, а также немассивные бескаркасные сооружения с несущими стенами из кирпича и бетона. Подземные же и заглубленные в грунт сооружения с жесткими несущими конструкциями обладают значительной сопротивляемостью разрушению.
Перевозка опасных грузов также сопряжена с возможностью возникновения аварийных ситуаций и как их результат к тяжелым поражениям населения и нарушению жизненного цикла населенного пункта. Прогнозирование ЧС на транспорте и сочетание их воздействия с другими опасностями становится весьма актуальным.
1 Исходные данные и задание на курсовой проект
В курсовом проекте необходимо оценить возможность возникновения ЧС в населенном пункте при известных источниках опасности, их характеристике и при определенных метеоусловиях. План населенного пункта, с указанием источников опасности, приведен на рисунке 1.
Источники опасности:
1 – железная дорога;
2 – река;
3 – жилой массив;
4 – складские помещения;
5 – промышленное предприятие;
6 – лесной массив;
7 – магистральный газопровод;
8 – станция водоподготовки;
9 – асфальтовая дорога.
Масштаб сетки – 1 км, плотность населения – 550 чел/км2. Метеоусловия: скорость ветра – 10 м/с, северо-западное направление ветра, вертикальная устойчивость атмосферы – изотермия, температура воздуха – +20°С. Первый аварийный объект № 10 – взрывоопасный, 80 кг взрывчатых веществ. Второй аварийный объект № 2 – опасные грузы, 15 т керосина (1223). Третий аварийный объект № 6 – химически опасный, 1000 м3 окислов азота (NOx), хранимого под давлением. Места возможных аварий указаны в виде облака с номером внутри его.
Направление течения реки указано стрелкой и предполагает, что павый берег – крутой, а левый – пологий (глядя по течению реки).
Теоретические сведения
Все источники опасности можно разделить на три группы: химически опасные объекты (аварийный объект №6), взрывоопасные объекты (аварийный объект №10), опасные грузы (аварийный объект №2).
Химически опасные вещества
Химически опасный объект №6 относят к 1 классу опасности химических веществ, которые называются сильнодействующими и/или ядовитыми веществами (СД и ЯВ).
СД и ЯВ на объекте №6 – окислы азота (NOx). Воздействие этого вещества – удушающе-общеядовитое, обладает ПДК 2мг/м3. При дегазации используют растворы щелочи и воду. Тип облака – первичное и вторичное.
Окислы азота – газообразные вещества с различным соотношением между азотом и кислородом: закись азота (N2O), моноксид (NO), азотный ангидрид (N2O5), диоксид азота (NO2), димер диоксида азота (N2O4) и азотистый ангидрид (N2O3), объединенные общей формулой NOx. Моноксид азота – бесцветный газ, на воздухе немедленно окисляющийся до диоксида азота. Диоксид азота представляет собой красно-бурый газ с неприятным запахом, сильно действующий на слизистые оболочки. Общий характер действия на организм человека меняется в зависимости от содержания в воздухе различных окислов азота. В основном отравление протекает по раздражающему и нитратному типу действия. При контакте с влажной поверхностью легких образуются кислоты, поражающие альвеолярную ткань, что приводит к отеку легких и сложным расстройствам организма. При отравлении в крови образуются нитраты и нитриты. последние вызывают расширение сосудов и снижают кровяное давление, превращают оксигемоглобин в метгемоглобин. Повреждение эритроцитов приводит к появлению метгемоглобина в моче, отеку легких и кислородной недостаточности. Признаки хронического отравления: головные боли, бессонница, изъязвление слизистых оболочек.
Основными характеристиками очага химического заражения являются глубина зоны заражения и площади зоны заражения. Глубина зоны заражения характеризует наибольшее расстояние от места аварии до максимально удаленной точки распространения очага химической опасности, определяется после определения эквивалентного количества СД и ЯВ по первичному и вторичному облаку. В качестве эквивалента принимается хлор, так как именно хлор наиболее частый источник выбросов и именно хлор имеет наибольшее поражающее действие – он выводит из строя 50% пострадавших.
Скачать реферат