Министерство образования и науки Российской
Федерации
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего профессионального
образования
«Саратовский государственный технический
университет имени Гагарина Ю.А.»
Контрольная работа по дисциплине
«Безопасность жизнедеятельности»
Защита населения
и территорий в чрезвычайных ситуациях
(Вариант 8)
Выполнил:
студент группы бИКТС31 ИнЭТМ
Захаров С.А.
Проверил:
д.т.н., профессор
Казлитин А.М.
Саратов
2014
Содержание
- Задания3
- Исходные данные4
- Прогнозирование развития чрезвычайной
ситуации при авариях на химически опасных
объектах6
- Определение глубины зоны химического заражения для летнего времени года7
- Определение глубины зоны химического
заражения для зимнего времени года10
- Прогнозирование и оценка числа пораженных в зонах химического заражения 12
- Мероприятия по защите населении и повышению устойчивости промышленных объектов к воздействию (СДЯВ)15
- Характеристика вещества16
- Прогнозирование развития ЧС
и оценка инженерной обстановки при взрывах
твердых взрывчатых веществ на открытых складах хранения и при их транспортировке 18
- Определение размеров зон разрешения18
- Определение безопасных расстояний
при хранении ТВВ20
- Оценка взрывоустойчивости зданий и сооружений к воздействию ударной волны21
- Расчёт предела устойчивости
зданий на территории взрывоопасного
предприятия23
- Определение ожидаемых потер в очаге взрыва24
- Мероприятия по защите населения и промышленных
объектов от воздействия ударной волны26
- Список используемой литературы27
1. Задания
- Прогнозирование
развития чрезвычайной ситуации при аварии
на химически опасном объект.
- Рассчитать и нанести на план
промышленного района зоны повышенного
риска. Зоны ранжировать по степеням поражения
людей СДЯВ.
- Оценить процент пораженных в очаге химического заражения (по степеням тяжести).
- Наметить мероприятия по защите
населения и повышению устойчивости промышленных
объектов к воздействию СДЯВ.
- Прогнозирование
развития ЧС и оценка инженерной обстановки
при взрывах твёрдых взрывчатых веществ
на открытых складах хранения и при их
транспортировке.
- Рассчитать и нанести в масштабе
на плане промышленного района зоны повышенного
риска (зоны разрушений). Зоны ранжировать
по степени разрешения зданий и сооружений.
- Определить возможное избыточное
давление для жизненно важных объектов.
Оценить их взрывоустойчивость к воздействию ударной волны. Найти безопасное расстояние мест хранения твердых ВВ.
- Оценить ожидаемые потери в
очаге взрыва.
- Наметить мероприятия по защите
населения и промышленных объектов от
воздействия ударной волны.
2. Исходные данные
I. Характеристика
основных топографических элементов местности
1. Вид рельефа
местности - равнинный волнистый.
2. Тип городской
застройки - сродни плотность застройки
города.
II. Характеристики
метеоусловий приведены в таблице
1.
Таблица 1
Характеристики метеоусловий
Параметры |
Q |
Средняя температура воздуха
t, oC |
Лето |
30 |
Зима |
-24 |
Средняя скорость ветра, м/с |
Лето |
1 |
Зима |
7 |
Погодные условия |
Сплошная облачность |
Время суток |
Утро с 6 до 7 ч |
III. Характеристики
населенных пунктов приведены на карте
№ 18.
IV. Характеристики
потенциально опасных объектов (IIOO)
приведены в таблице 2.
Таблица 2
Объект №2 (предприятии химической
промышленности) |
Тип объекта |
Химические склады |
Наименование |
Окись этилена |
Количество в наибольшей ёмкости |
230т |
Условия хранения |
Загублено |
Высота обвалования |
2 м |
Число работающих в одну смену |
100 человек |
Объект №4 (взрывопожароопасные объекты) |
Тип объекта |
Грузо-товарная ж/д станция |
Наименование |
Тетрин |
Количество |
1 |
Число рабочих |
650 |
V. Характер застройки
территории потенциально опасных
объектов приведён в таблице 3.
Таблица 3
Характер застройки территории
ПОР
Наименование объекта |
Грузо-товарная ж/д станция |
Химические склады |
Характер застройки промышленной
площадки |
1,2-этажные корпуса из
кирпича Н1=4м. Н2=8м. |
1-этажные кирпичные здания
Н,=5м |
Плотность застройки (зд/км) |
3 |
3 |
Заполняемость производственных
корпусов |
40% |
60% |
3. Прогнозирование
развития чрезвычайной ситуации при авариях
на химически опасных объектах
При авариях на объектах со
СДЯВ оценка производится по фактически
сложившейся обстановке, т.е. берутся реальное
количество выброшенного СДЯВ и реальные
метеоусловия. Оценка химической обстановки
включает: определение размеров зон химического
заражения и очагов поражения; времени
подхода зараженного воздуха к данной
точке пространства; времени поражающего
действия; возможных потерь людей в очаге
поражения.
В районе химического заражения
выделяют зоны смертельной концентрации,
тяжелых, средних и легких поражений (рис.
1).
Рис. 1. Зона химического заражения
Глубина распространения ядовитого
облака (Г) СДЯВ в поражающих концентрациях
определяется по формуле:
(1)
где λ,Ψ – коэффициенты, зависящие
от скорости ветра; КМ – коэффициент
влияния местности; Г – глубина распространения
ядовитого облака, км; Qэкв – эквивалентное
количество СДЯВ, перешедшее в облако,
т; ДCl – токсодоза хлора, мг⋅мин/л.
По условию задания на химическом
складе хранится окись этилена. Данное
вещество относится к классу токсичного
сжиженного газа, в таблице 4 приведены
его основные физико-химические характеристики.
Таблица 4
Наименование СДЯВ |
Плотность СДЯВ, т/м3 |
Температура кипения, оС |
Пороговая токсодоза РСt, (мг•мин)/л |
χ |
ϭ |
Кэкв |
Кt при температуре окружающего воздуха, оС |
-40 |
-20 |
0 |
20 |
40 |
Окись этилена |
0,882 |
10,7 |
2,2 |
0,05 |
0,041 |
0,27 |
0,1 |
0,3 |
0,7 |
1 |
3,1 |
Выражение для эквивалентного
количества СДЯВ, перешедшего в облако,
выбирается в зависимости от агрегатного
состояния вещества и условий хранения.
Согласно [1] для сжиженных газов рассчитывается
характеристический параметр В:
(2)
1) если В ≤ 1 то:
(3.1)
2) если В > 1 то:
(3.2)
где G – количество выброшенного
(разлившегося) при аварии СДЯВ, т; χ –
коэффициент, зависящий от условий хранения
СДЯВ; σ – коэффициент, зависящий от физико-химических
свойств СДЯВ; KV – коэффициент,
учитывающий скорость ветра; KB – коэффициент,
учитывающий степень вертикальной устойчивости
атмосферы; Kt – коэффициент,
учитывающий температуру воздуха; KT – коэффициент,
зависящий от времени, прошедшего после
аварии; Kэкв – коэффициент
эквивалентности СДЯВ хлору; Ρ3 – плотность
СДЯВ, т/м; h – толщина слоя жидкости СДЯВ,
м.
3.1. Определение глубины
зоны химического заражения для летнего
времени года
По условию задания в летнее
время года:
- средняя скорость ветра
1 м/с;
- средняя температура
воздуха 30 оС.
Кv = 1 (прил. таблица
6); КВ = 0,23 (прил.
таблица 7); Кt = 1,7 (таблица
6) (данное значение получилось путём интерполяции
двух ближайших значений температуры)
При разливе из емкости, имеющей
самостоятельный поддон (обвалование),
h = (H – 0,2) = 2 - 0,2 = 1,8м, где Н = 2м – высота
обвалования;
При прогнозировании очагов
химического заражения время, прошедшее
после аварии (), принимается
равным 4 часам. Это предельное время пребывания
людей в зоне заражения и сохранения неизменных
метеоусловий. Далее вычисляется время
испарения:
(ч)
(4)
,значит
KT == 3,03 – коэффициент,
зависящий от времени, прошедшего после
аварии;
Подставляя все переменные
в формулу (2) получаем:
Так как , то находиться по формуле
(3.2):
(т)
λ = 3,73 ,Ψ = 0,606 – коэффициенты,
зависящие от скорости ветра (прил. таблица
2); = 0,2 (прил. таблица
10) – коэффициент влияния местности (вертикальная
устойчивость воздуха - изотермия, Кр =
1,1(прил. таблица 9));
Вычислим радиус зоны поражения
рис. 1 по формуле (1):
(зона смертельных поражений)
(зона тяжелых поражений)
(зона средних поражений)
(зона легких поражений)
Определим время подхода ядовитого
облака к границам каждой зоны поражения:
(5)
– скорость
переноса ядовитого вещества (прил. таблица 4) км/ч. При скорости
ветра 1 м/с и устойчивой атмосфере типа
изотермия, скорость переноса ядовитого
облака равна 5 км/ч
Время подхода облака к пределам
смертельной зоны поражения:
(ч)
Время подхода облака к пределам
зоне тяжелых поражения:
(ч)
Время подхода облака к пределам
зоне средних поражения:
(ч)
Время подхода облака к пределам
зоне легких поражения:
(ч)
Определить время поражающего
действия СДЯВ по формуле:
(ч)
(6)
Определяется центральный угол
сектора, в качестве которого рассматривается
зона химического заражения (ЗХЗ) :
(7)
где – табличный коэффициент,
учитывающий вертикальную устойчивость
атмосферы
– время, прошедшее
после аварии, ч.
Примечание : При прогнозировании
зон возможного химического заражения
при гипотетической аварии на ХОО = 4 часам.
Тогда угол α будет определяться по следующему
выражению:
= 151,2 * 0,133 = 20,1
(8)
Полученный результат нанесём
на топографическую карту рис.1.
3.2. Определение глубины
зоны химического заражения для зимнего
времени года
По условию задания в летнее
время года:
- средняя скорость ветра
7 м/с;
- средняя температура
воздуха 15 оС.
Кv = 3 (прил. таблица
6); КВ = 0,23 (прил.
таблица 7); Кt = 0,25 (таблица
6) (данное значение получилось путём интерполяции
двух ближайших значений температуры)
При разливе из емкости, имеющей
самостоятельный поддон (обвалование),
h = (H – 0,2) = 2 - 0,2 = 1,8м, где Н = 2м – высота
обвалования;
При прогнозировании очагов
химического заражения время, прошедшее
после аварии (), принимается
равным 4 часам. Это предельное время пребывания
людей в зоне заражения и сохранения неизменных
метеоусловий. Далее вычисляется время
испарения:
(ч)
(4)
,значит
KT == 3,03 – коэффициент,
зависящий от времени, прошедшего после
аварии;
Подставляя все переменные
в формулу (2) получаем:
Так как , то находиться по формуле
(3.1):
(т)
λ = 1,11 ,Ψ = 0,547 – коэффициенты,
зависящие от скорости ветра (прил. таблица
2); = 0,2 (прил. таблица
10) – коэффициент влияния местности (вертикальная
устойчивость воздуха - изотермия, Кр =
1,1(прил. таблица 9));
Вычислим радиус зоны поражения
рис. 2 по формуле (1):
(зона смертельных поражений)
(зона тяжелых поражений)
(зона средних поражений)
(зона легких поражений)
Определим время подхода ядовитого
облака к границам каждой хоны поражения:
– скорость
переноса ядовитого вещества (прил.
таблица 4) км/ч. При скорости ветра 7 м/с и устойчивой атмосфере
типа изотермия, скорость переноса ядовитого
облака равна 41 км/ч
Время подхода облака к пределам
смертельной зоны поражения:
(ч)
Время подхода облака к пределам
зоне тяжелой поражения: