Прогнозування масштабів зараження отруйними і радіоактивними речовинами. Прогнозування та оцінка пожежної обстановки
Міністерство освіти і науки, молоді
та спорту україни
Черкаський державний технологічний
університет
Кафедра безпеки життєдіяльності
КОНТРОЛЬНА РОБОТА
з курсу: «Цивільний захист»
Виконав: студент 6 курсу
групи ЗУП 023 Рева С.А.
Перевірив: ст. викладач
Кожем'якін О.С.
Черкаси 2013
Розрахункове завдання 1
Прогнозування масштабів зараження сильнодіючими отруйними речовинами
(СДОР) при аваріях на хімічно небезпечних об’єктах
. На м’ясокомбінаті 3 в м. Велич сталася аварія, в результаті якої стався
витік 300 т соляноі кислоти. Кількість робітників заводу - 270 чол.
Забезпеченість робітників протигазами - 70%. Метеоумови: конвекція, швидкість
вітру - 1 м/с, напрямок вітру - Пд, t - (200С). Оцінити хімічну
обстановку, яка може скластися внаслідок аварії на 3 год. після аварії.
Запровадити заходи з організації сповіщення і евакуації населення прилеглих
районів, надання першої медичної допомоги.
.1 Визначимо еквівалентну кількість речовини в первинній хмарі :
(т)
де К1 - коефіцієнт, який залежить від умов зберігання СДОР
(0).
К3- коефіцієнт, який дорівнює відношенню порогової
токсодози хлору до порогової дози інших СДОР (0,3).
К5- коефіцієнт, який враховує ступінь вертикальної
стійкості повітря (інверсія - 1, ізотермія - 0,23, конвекція - 0,08).
К7- коефіцієнт, який враховує вплив температури
повітря (1).
Q0- кількість викинутого (розлитого) СДОР, т.
=0
(т)
1.2 Визначимо еквівалентну кількість речовини у вторинній
хмарі:
,
(т)
де К2 -
коефіцієнт, який залежить від фізико-хімічних властивостей СДОР (0.021);4
- коефіцієнт, який враховує швидкість повітря (1);6 - коефіцієнт,
який залежить від часу N, що минув від початку аварії (в умовах задачі);6
= N0.8 при N<T;6 = T0.8 при N>T, де T-
тривалість випаровування речовини, год.;- густина СДОР, т/м3
(1.198);- товщина шару СДОР, м.
- що вільно розлилася на підстилаючий поверхні приймається
h=0,05 м;
=
0,342468 (т)
Визначимо тривалість дії СДОР (час випаровування з площі
розливу)
,
год.
=2,78(год.)
.3 Визначимо глибину зони зараження первинною Г1 (вторинною
- Г2) хмарою, в залежності від еквівалентної кількості речовини і
швидкості повітря. По табл.2 визначимо глибину зони можливого зараження СДОР Г1
для Q1 та Г2 для Q2. Якщо значення Q1
і Q2 не співпадають зі значенням в таблиці 2, то глибини Г1
та Г2 визначаємо інтерполіруванням за формулою:
де Qм - менше, а Qб - більше граничне
значення проміжку, в якому знаходиться значення Q1 або Q2,
Гм - менше, а Гб - більше значення глибини зони можливого
зараження СДОР, які відповідають граничним значенням проміжку Qб - Qм
для конкретної швидкості вітру.
=0(км)
=2,4077847(км)
1.4 Визначимо повну глибину зони зараження Г`п
(км):
,
км
де Г1(2) - найбільший із розмірів Г1 і Г2
Г2(1) - найменший із розмірів Г1 і Г2
Отримане значення Г`п порівняемо з максимально можливим
значенням глибини перенесення повітряних мас, яка визначається за формулою:
,
км,
де N - час від початку аварії, год.;- швидкість переносу
попереднього фронту зараженого повітря, км/год. (табл.4).
За кінцеву величину Гп приймаємо менше значення
або Г¢п або Г΄΄п. В нашому випадку це Г¢п =2.4077847 (км)
1.5 Визначимо площу зони можливого зараження первинною
(вторинною) хмарою:
км2,
де f - кутові розміри зони можливого зараження, град.
- при швидкості вітру по прогнозу- < 0,5 м/с → f =
360˚;
- при швидкості вітру по прогнозу- 0,6 - 1 м/с →
f = 180˚;
при швидкості вітру по прогнозу- 1,1 - 2 м/с →
f = 90˚;
при швидкості вітру по прогнозу- >2 м/с → f
= 45˚.
(км2)
.6 Визначимо площу фактичного зараження Sf:
,
км2,
Кв - коефіцієнт, який залежить від ступеня вертикальної
стійкості повітря: інверсія - 0,081; ізотермія - 0,133; конвекція - 0,235.
(км2)
.7 Нанесемо на карту №1, згідно розрахунків, зону хімічного зараження.
Для цього від об’єкту, де відбулася аварія, в напряму повітря проведемо лінію.
Ця лінія є бісектрисою кута f. Відкладемо на лінії відстань Гп з
врахуванням масштабу (1 ділення на карті - 10 км). Отримуємо зону хімічного зараження,
яка обмежена колом, півколом, сектором, що мають кутові розміри f і радіус,
який дорівнює глибині зараження Гп.
Карта 1
.8 Для своєчасного прийняття заходів профілактики, рятування
людей дуже важливо знати, коли підійде до даного населеного пункту, об’єкта
(певного рубежу) хмара зараженого повітря для того, щоб своєчасно попередити їх
про небезпеку, яка їм загрожує. Тому своєчасно складається графік сповіщення
міст, селищ, районів. При цьому потрібно враховувати, щоб час сповіщення (tсп)
і час прийняття заходів безпеки (tзб) були менше часу підходу
зараженого повітря t, тобто
Як тільки сталася аварія, необхідно зразу вести роботи по
ліквідації аварії, порятунку людей в зоні застосування хімічної зброї або
вибуху, розливу СДОР. В цей період необхідно знати час (tур)
вражаючої дії речовини. Отримані дані по часу вражаючої дії СДОР передаються в
центр (штаб) координації рятувальних робіт, де уточнюється графік сповіщення,
розробляються заходи профілактики по зниженню ураження людей, встановлюється
матеріальне забезпечення рятувальних робіт, засобів індивідуального і
колективного захисту людей.
.9 Час підходу зараженого повітря до об’єктів, які попадають
в зону зараження визначити за формулою:
i = Li / V, год.,i = 2 / 7=0.28, год.,
де Li - відстань від і-го об’єкта, де відбулася
аварія до найближчих населених пунктів в напряму розповсюдження хмари, км
(провести вимірювання по карті №1 з врахуванням масштабу); V - швидкість
переносу попереднього фронту хмари зараженого повітря, км/год (табл. 4).
.10 Для задач №1-6 визначимо можливі втрати робітників і
службовців на аварійному об’єкті в залежності від умов перебування і
забезпечення засобами індивідуального захисту. Для цього за табл. 5 визначимо
відсоток можливих втрат працівників, які знаходяться в простих укріпленнях
будинку, в залежності від забезпеченості людей протигазами. В нашому випадку
вони становлять 18% Враховуючі кількість працівників 270, визначимо кількість
потерпілих людей в осередку ураження: 270/100х18=48.6 При кількості більше 10
визначити орієнтовну структуру втрати людей:
- в легкому ступені - 25%; 48.6/100х25=12
- в середньому і важкому ступенях (з виходом з ладу не
менше ніж на 2-3 тижні і з потребою госпіталізації) - 40%; 48.6/100х40=19
зі смертельними випадками - 35%. 48.6/100х35=17
.12 З метою запобігання перегріву тіла встановимо гранично
допустимі терміни перебування (безперервної праці) в захисній одежі ізолюючого
типу. Час перебування людей в засобах індивідуального захисту (ЗІЗ) шкіри
залежить від температури зовнішнього повітря (приміщення, де працюють),
визначається за табл.6 и в нашому випадку становить 0.8 год..
.13 За результатами оцінки хімічної обстановки робимо
наступні висновки і намітимо необхідні заходи:
Оскільки ситуація, що склалась на об’єкті не е складною,
речовина не е дуже небезпечною, зона ураження досить мала, буде достатньо
евакуювати прилеглі до підприємства житлові райони, а також співробітників, що
не мають ЗІЗ, та перекрити рух на автодорозі Глобино - Велич.
Розрахункове завдання 2
Прогнозування
масштабів радіоактивного зараження місцевості
Комплексне завдання по оцінці радіаційної обстановки на
машинобудівному заводі
Машинобудівний завод розташований на північно-східній окраїні
м. Дністровська і відноситься до підприємств, які продовжують свою діяльність у
воєнний час. За характером технологічного процесу працює цілодобово. Загальна
кількість працівників та службовців дорівнює N1=6500 чол. (з таблиці 9).
На території заводу є шість протирадіаційних сховищ (ПРС)
промислового типу із загальною місткістю №2=1900, в тому числі:
- під будинком заводоуправління на №3=300 чол.;
- під будинком ливарного цеху на №4=300 чол.;
під будинком механічного цеху на №5=300 чол.;
окремо в районі котельної на №6=300 чол.;
окремо між електро- і механічними цехами на №7=300
чол.;
окремо в районі цеху деревообробки на №8=400 чол.
Усі сховища мають коефіцієнт послаблення радіації Кпосл
= 1000. крім того, на території заводу є три підвали під промисловими
будівлями, які пристосовані під протирадіаційні сховища і мають Кпосл
= 50, загальна їх місткість №9=400 чол., в тому числі:
- під будівлею гаражу на №10=100 чол;
- під будівлею електроцеху на №11=200 чол.;
під будівлею цеху деревообробки на №12=100.
Усі цехи заводу - одноповерхові будівлі промислового типу, а
заводоуправління і конструкторське бюро - триповерхові цегляні будинки.
Тактична обстановка. В час Т=8.00 (з таблиці 9) у результаті
нанесення противником ядерного удару або ядерного вибуху на АЕС відбулося
радіоактивне зараження міста, території заводу та місцевості. Будівлі заводу
отримали середні і частково слабкі руйнування. Є окремі вогнища пожеж. Рівні
радіації (табл.9) вказані на планах 2-3 у відповідних точках, перераховані на 1
год. після вибуху.
Розв’язування завдання 2
1. Проставимо на карті № 2 біля відповідних точок 1-15 рівні
радіації згідно варіанта з таблиці 9.
. Розб’ємо територію підприємства на 3 або 4 ділянки так,
щоб рівні радіації в точках ділянки відрізнялися одна від одної не більше ніж
на 20-30 Р/год. Поділення території підприємства на ділянки полягає в тому, що
той чи інший об’єкт (цех, сховище та ін.) повинен бути віднесений до
відповідної ділянки. Це необхідно для того, щоб при вводі формувань рятувальної
служби на територію підприємства для рятування працівників, люди не отримали
дозу радіації більш встановлених допустимих значень. Тому введення формувань
буде проводиться в чітко встановлений час відповідно графіку вводу формувань на
територію підприємства.
3. Розрахуємо середній рівень радіації на ділянці:
Роі - рівень радіації у відповідній точці і ділянки (табл.
9);
№ - кількість точок на ділянці;- номер ділянки.
. Розробимо графік вводу та позмінної роботи формувань на кожну
ділянку території підприємства по табл.8 з врахуванням 
. Цей графік має вигляд наступної таблиці:
|
Ділянка
|
 Зміни
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
|
|
Час вводу за астрономічним часом
|
|
І
|
346
|
2 доба 10.30
|
2 доба 12.30
|
2 доба 14.42
|
2 доба 17.06
|
2 доба 19.42
|
2 доба 22.36
|
3 доба 1.42
|
|
|
ІІ
|
267,5
|
2 доба 5.36
|
2 доба 7.36
|
2 доба 9.48
|
2 доба 12.18
|
2 доба 15.06
|
2 доба 18.18
|
2 доба 21.54
|
|
|
ІІІ
|
193,75
|
2 доба 1.00
|
2 доба 3.00
|
2 доба 5.18
|
2 доба 7.54
|
2 доба 10.54
|
2 доба 14.26
|
2 доба 18.32
|
2 доба 23.14
Графік розраховують шляхом додавання до часу вибуху Т
проміжків часу наданих в долях години в табл. 8, враховуючи, що 0,1 години = 6
хв. (приклад: 7,7 години = 7 годин 42 хвилини).
Результати занести у відповідну чарунку таблиці, враховуючи
номер ділянки та номер зміни формування.
Такий розрахунок провести для кожної зміни наведеної в табл.
8 по кожній ділянці підприємства.
5. Визначити кількість працівників, які знаходяться на
ділянці окремо у підвалах або ПРС (протирадіаційних сховищах). Якщо при
поділенні території підприємства на ділянки на якісь з них знаходяться декілька
підвалів або ПРС, визначається сума людей в усіх підвалах або ПРС. Кількість
людей в кожному підвалі або ПРС вказана відповідно варіанту в таблиці 9.
|
Ділянка
|
Вид сховища
|
Кількість людей
|
|
І
|
ПРС
|
600
|
|
Підвал
|
300
|
|
ІІ
|
ПРС
|
1000
|
|
Підвал
|
0
|
|
ІІІ
|
ПРС
|
300
|
|
Підвал
|
100
|
6. Визначимо дозу радіації Д1, яку отримують
працівники підприємства під час знаходження у сховищах окремо для людей які
знаходяться у підвалах та ПРС, з врахуванням Кпосл по кожній
ділянці, за формулою:
 ,
де k - номер ділянки;
 ;
 ;  ;
рівень радіації на поверхні (на території підприємства), який діє на
працівників під час їх знаходження у сховищах. Враховує нелінійний характер
зниження рівня радіації на поверхні.k1 - час
знаходження людей в сховищах (проміжок часу від моменту аварії Т до моменту
виходу людей зі сховища та посадки у транспортний засіб). Визначається для
відповідної ділянки підприємства, як час виходу першої рятувальної зміни з
усіма людьми, що одночасно є часом входу другої зміни для проведення інших
робіт (табл.8, стовпчик - 2 зміна, чисельник дробу, рядок - для відповідної Р0сер),
і для нашого випадку складає: t11= 28.5; t21=
22.6; t31= 19,
Кпосл - коефіцієнт послаблення радіаційного випромінювання:
для ПРС Кпосл = 1000, для підвалів, обладнаних під сховище Кпосл
= 50.- індекс, який означає де знаходились працівники в ПРС i = 1000 або
підвалах i = 50.
Наприклад для ділянки II:  ,
 .
Для ділянки I :  ,  .
Для ділянки II :  ,  .
Для ділянки III :  ,  .
7. У ряді
випадків при вирішенні подібного роду завдань необхідно розраховувати дози
опромінювання, які отримають люди при пересуванні із сховищ до транспортних
засобів. Це слід зробити тоді, коли транспортні засоби не можуть підійти
безпосередньо до сховищ і пересування на відкритій місцевості займає декілька
хвилин і більше.
Визначити дозу радіації Д2, яку отримують
працівники під час посадки у транспортний засіб, по кожній ділянці одночасно
для усіх працівників, які знаходяться у підвалах та ПРС на ділянці (під час
виходу зі сховища в момент знаходження на відкритій місцевості - Кпосл =
1).
 ,
де  - рівень радіації на місцевості на момент виходу
працівників з ПРС та підвалів. зараження отруйний радіоактивний вибух
вогнище
У наслідок розпаду радіоактивних речовин з часом відбувається
зменшення рівнів радіації. Рівні радіації, які були виміряні в різні проміжки
часу після ядерного вибуху, перешкоджають вирішенню завдань по оцінці радіаційного
стану. Тому у багатьох випадках виникає необхідність перерахування значень
рівнів радіації з одного часу на інший.
 -
коефіцієнт перерахування (табл.7), який показує в скільки разів зменшується
рівень радіації за проміжок часу tk, який минув після аварії (час tk
було визначено в п.6 для кожної ділянки підприємства і становить t11=
28.5; t21= 22.6; t31= 19 );  =54.53,  =43.06,
 =34.24.2 = 1/12 год - час посадки людей у
транспортний засіб.
Для ділянки I: 
Для ділянки II: 
Для ділянки III: 
8. Проставити
на карті №3 біля відповідних точок А-0 та населених пунктах рівні радіації
згідно варіанта з таблиці 9.
9. На карті №3 визначимо (S) шлях руху транспортних засобів
за містом по вибраній наймеш зараженій ділянці місцевості (відповідно наведеним
рівням радіації в точках А-0 та населених пунктах):
10. S = №3 10км + 120км,
. S = 12 ·10км + 120км=240км
12. де №3 - кількість відрізків довжиною 1см,
відкладених по карті від м. Дністровськ до краю карти №3 по вибраному найменш зараженому шляху
пересування транспортної колони.
13. Визначити час проїзду транспортних засобів по зараженій
місцевості:
14. t3 = S/v ,
. t3 = 240/40=6
. де v = 40 км/год. - середня швидкість руху
транспортної колони з працівниками.
Визначити середній рівень радіації на вибраному шляху
пересування транспортної колони:
 ,
де  - рівні радіації (табл. 9) у точках А-0 та населених
пунктах на вибраному шляху пересування транспортної колони;
№2 - кількість точок та населених пунктів на шляху
перевезення
Визначити проміжок часу між часом аварії Т та моментом проїзду середини
шляху для кожної транспортної колони окремо:
 ,
 ,
 ,
 ,
де tk1 - час знаходження людей в сховищах
відповідної ділянки (цей час було визначено в п.6 для кожної ділянки
підприємства).
Визначити ( ) середній рівень радіації на місцевості на момент
проїзду транспортною колоною середини шляху:
 ,
де  - коефіцієнт перерахування радіації (табл. 7), який
показує в скільки разів зменшується рівень радіації за час, який минув з
моменту аварії Т до моменту проїзду колоною середини шляху 
Визначити дозу радіації, яку отримують працівники під час
переміщення в транспортних засобах по зараженій місцевості Д3 за
формулою:
де Кпосл - коефіцієнт послаблення радіації транспортними
засобами, які використовуються для евакуації працівників. Для автомобілів та
автобусів Кпосл= 2.
9. Усі розрахункові дози Д1-k , Д2-k
та Д3-k навести у звідній таблиці та розрахувати сумарну дозу ∑Дk.
|
№ ділянки
|
Д1-k ПРС\підв
|
Д2-k
|
Д3-k
|
∑Дk ПРС\підв
|
|
І
|
4.93\98.61
|
0.528
|
10.47
|
15.92\109.6
|
|
ІІ
|
3.02\60.45
|
0.517
|
13.44
|
15.79\74.4
|
|
ІІІ
|
1.84\36.81
|
0.471
|
16.41
|
18.72\53.69
|
10. Співставимо сумарну таблицю з кількість людей, які
знаходяться у ПРС та підвалах на кожній ділянці (таблиця п.5) та вказати,
скільки людей на кожній ділянці отримало ∑Дk.
|
Ділянка
|
Вид сховища
|
Кількість людей
|
∑Дk
|
|
І
|
ПРС
|
600
|
15.92
|
|
Підвал
|
300
|
109.6
|
|
ІІ
|
ПРС
|
1000
|
15.79
|
|
Підвал
|
0
|
74.4
|
|
ІІІ
|
ПРС
|
300
|
18.72
|
|
Підвал
|
100
|
53.69
|
11. Порівнюючи дози між собою зробити висновки про
доцільність евакуації людей з ПРС та підвалів з кожної ділянки підприємства.
Виходячи із вирахуваних доз ми можемо спостерігати втрату
працездатності від 2 до 5% особового складу, що знаходиться у підвалах, а також
у 10% уражених в перші доби спостерігатиметься погіршення самопочуття. Їх, якщо
можливо, треба евакуювати.
РОЗРАХУНКОВЕ ЗАВДАННЯ 3
Прогнозування та оцінка пожежної обстановки
Мета завдання: спрогнозувати пожежну обстановку на об’єкті за
допомогою аналітичного методу оцінки вогнища ураження при вибухах
паливно-повітряних і газоповітряних середовищ.
На складі ПММ вибухнула цистерна з бензином масою М (т).
Визначити характер руйнування об’єкту, пожежну обстановку на об’єкті і втрати
людей. Об’єкт знаходиться на відстані L (м) від цистерни. Густота населення в
районі аварії № (чол./км2). Питома теплота згорання бензину Q0
= 280 кДж/м2.
Дані для розрахунку: М=380 т, L= 270 м, №=6 тис, одиночний
резервуар, об’єкт 5 (вариант 58)
Порядок розрахунку.
1. Маса палива в резервуарі:
 -
одиночний резервуар
 (т)
2. Радіус зони дії вибуху, м:
 (м)
3. Радіус зони дії продуктів вибуху (вогняної кулі та
осколків), м:
 (м)
4. Надлишковий тиск в зоні вогняної кулі, кПа:
5. Надлишковий тиск в об’єкті:
 якщо
ψ≤2
Коефіцієнт  ; 
6. Інтенсивність теплового потоку на відстані L, кВт/м2:
 кВт/м2
де Q0 - питома теплота згорання рідини, кДж/м2;-
кутовий коефіцієнт, що характеризує взаємне розташування джерела вибуху та
об’єкту
Т - прозорість повітря
7. Тривалість існування вогняної кулі, сек.
8. Тепловий імпульс на відстані L, кДж/м2
Визначимо ступінь опіку людей в зоні радіусом L, з табл. 10: ступінь
смертельна.
9. Кількість загиблих людей
№ - густота населення, тис. чол./км2.
10. Визначимо вражаючу дію вибуху цистерни на об’єкт,
триповерхову цегляну будівлю. Визначимо ступінь руйнування об’єкту за величиною
ΔPφ3. Згідно з табл. 11, об’єкт
буде повністю зруйнований.
Похожие работы на - Прогнозування масштабів зараження отруйними і радіоактивними речовинами. Прогнозування та оцінка пожежної обстановки
|