МІНІСТЕРСТВО  ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

КИЇВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ТЕХНОЛОГІЙ ТА ДИЗАЙНУ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

КУРСОВА РОБОТА НА ТЕМУ:

“ОЦІНКА ОБСТАНОВКИ НА ПІДПРИЄМСТВАХ

ЛЕГКОЇ  ПРОМИСЛОВОСТІ В  НАДЗВИЧАЙНИХ

СИТУАЦІЯХ” 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Виконала ст. гр.9-06 Др                                                                                 Кишко А.П.

Перевірив:                                                                                                  Марченко Я.М.                   
 
 
 
 
 
 

Київ 2010 

І. МЕТОДИКА ОЦІНКИ ОБСТАНОВКИ ВНАСЛІДОК ВИБУХУ ГАЗОПОВІТРЯНОЇ СУМІШІ НА ТЕРИТОРІЇ ПІДПРИЄМСТВА 

     При пошкодженні ємкості із зрідженими вуглецевоводневими газами відбуваються їх випаровування та зміщування з повітрям, внаслідок чого утворюється вибухонебезпечна газоповітряна суміш. При вибуху газоповітряної суміші виникає повітряна ударна хвиля. Основним параметром, який характеризує поражаючу дію ударної хвилі, є надмірний тиск / Рф/. Величину надмірного тиску визначають по таблиці /Додаток 2/ в залежності від маси вуглецевоводневих газів і відстані від місця вибуху.

     Ударна  хвиля поражає людей, руйнує або  пошкоджує будівлі, устаткування, техніку  та майно. Ураження людей відбувається внаслідок прямої і побічної дії  ударної хвилі. При прямій дії  ударної хвилі причиною ураження є надлишковий тиск. При побічній - люди уражаються уламками зруйнованих  будівель та іншими предметами, які  переміщуються під дією ударної  хвилі. Травми від дії ударної  хвилі поділяються на легкі, середні, тяжкі і надто тяжкі. Характеристика уражень представлена в таблиці 1.

     Дія ударної хвилі на споруди та обладнання характеризується ступенем їх зруйнування. Зруйнування підрозділяються на повні, сильні середні та слабкі. Характеристика ступенів зруйнувань представлена у  таблиці 2.

Таблиця 2

Характеристика  ступенів зруйнування  споруд і обладнання ударною хвилею

 
 

     При вибуху газоповітряної суміші утворюється  осередок ураження - територія, в межах  якої відбувається ураження людей, зруйнування  будівель і споруд, пожежі. Осередок ураження умовно поділяють на зони повних, сильних, середніх і слабких  зруйнувань. В зоні повних зруйнувань надмірний тиск ударної хвилі / Рф/ складає 50 кПа і більше, в зоні сильних зруйнувань Рф = 30-50 кПа, в зоні середніх зруйнувань м = 20-30 кПа і в зоні слабких зруйнувань                       Рф = 10-20 кПа. Коли нанести зони ураження на план об'єкту народного господарства /підприємства/, можна орієнтовно судити про ступені ураження різних елементів підприємства. Більш точне представлення про ступені зруйнування елементів підприємства можна скласти за допомогою таблиці /Додаток 3/.

Послідовність оцінки обстановки

 
     

1. Визначити величину радіусів зон повних, сильних, середніх і слабких зруйнувань /відповідно для  Рф=50, 30, 20 і 10 кПа/ згідно додатку 2.
2. Нанести на план об'єкту межі зон повних, сильних, середніх і слабких зруйнувань.
3. Визначити  ступені  зруйнувань  будівель,  споруд та  інших  елементів підприємств /Додаток 3/ і нанести їх на план об'єкту.
4. Оцінити здатність підприємства по продовженню випуску продукції і розробити заходи щодо зменшення втрат.

     При прогнозуванні стану підприємства після аварії треба враховувати, що якщо елементи підприємства, від  яких залежить випуск продукції, отримають  повні, сильні або середні зруйнування, то підприємство вийде з ладу. Це зумовлено тим, що для усунення середніх зруйнувань необхідно виконати капітельний  ремонт, а при сильних і повних зруйнуваннях відбудови зводиться  до нового будівництва виробничих будівель і оснащення їх обладнанням і  технікою.

     Основними заходами щодо зменшення втрат від  аварії, що пов'язана з вибухом  газоповітряної суміші можуть бути:

• зменшення запасів вуглецевоводневих газів до обгрунтованого технологічного мінімуму /до  50%/,  щоб на випадок аварії основні елементи об'єкту не руйнувалися або одержували слабкі зруйнування;
• перенесення   ємкостей   з   вуглецевоводневими   газами   на   безпечну відстань від цехів то інших важливих елементів об'єкту;
• посилення    характеристик    міцності    будівель    і    споруд    шляхом улаштування каркасів, підкосів, опор для зменшення прольотів несучих конструкцій;
• своєчасне підготовка до швидкої відбудови одержаних зруйнувань.

 

Рішення:

    10 кПа=387/41=9.43(см)

    20 кПа=283/41=6.9(см)

    30 кПа=225/41=5.48(см)

    50 кПа=186/41=4.53(см) 

Висновок:Склад  і котельня отримали повні руйнування, виробничі цехи №1-4 – отримали середні  руйнування, надземна металічна місткість  с СДОР та трансформаторна підстанція не отримали руйнувань, ремонтно-механічний цех отримав слабкі руйнування, адміністративний корпус не отримав руйнувань, так як ударна хвиля не дійшла до будівлі. 
 

II. МЕТОДИКА ОЦІНКИ ОБСТАНОВКИ ПРИ АВАРІЇ З ВИКИДОМ СДОР НА ТЕРИТОРІЇ ПІДПРИЄМСТВА 

     Хімічні сполуки, які в певних кількостях, що перевищують граничне допустимі  концентрації, можуть чинити шкідливу дію на людей, тварин, рослини, викликаючи у них ураження різного ступеня, називаються сильно діючими отруйними  речовинами /СДОР/. Багато об'єктів народного  господарства України виробляють, переробляють або використовують СДОР у виробничих процесах. ЗДОР можуть бути у вигляді  рідин або зріджених газів, їх зберігають в герметичних ємкостях. При зруйнуванні ємкості відбувається викид СДОР в навколишнє середовище. При цьому виникає хмара зараженого повітря, яка, поширюючись в напрямі вітру від місця аварії, утворює зону хімічного зараження. Зона хімічного зараження охоплює місце безпосереднього розлиття отруйних речовин і територію, над якою розповсюдилися пари отруйних речовин з уражаючими концентраціями. В зоні хімічного зараження може бути один «бо кілька осередків хімічного ураження. Осередком ураження СДОР називається територія, на якій відбулось масове ураження людей та тварин. Розміри зони хімічного зараження характеризуються глибиною поширення /Г/ хмари зараженого повітря з уражаючими концентраціями; шириною /Ш/ і площею /S/. 
 

 
 

Рис.1. Схема зони хімічного зараження, утворена розлиттям  СДОР /аміак, 10 т/

1 — місто; 

2- об'єкт народного  господарства;

3 - ділянка  безпосереднього розлиття СДОР;

4 - населений  пункт;

S_З - площа зони хімічного зараження; Г - глибина зони зараження; Ш - ширина зони зараження; S₀₁, S₀₂ - площі осередків хімічного ураження. 

     Розміри зони хімічного зараження залежать від типу і кількості викинутих  в навколишнє середовище СДОР, метеорологічних  умов, ступеня вертикальної стійкості  повітря /інверсія, ізотермія, конвекція/, топографічних властивостей місцевості /відкрите, закрите/ та умов зберігання СДОР /обваловані чи не обваловані ємкості  з СДОР/.

Послідовність оцінки обстановки

 
     

1. Визначити ступінь вертикальної стійкості  повітря /Додаток 4/.
2. Визначити глибину поширення хмари зараженого повітря з уражаючими концентраціями /глибину зони зараження/ по додатку 5.

     В додатку подані значення глибини /Р/ на відкритій місцевості для швидкості вітру 1 м/с і необвалованих ємкостей. При швидкості вітру більше 1 м/с застосовують поправочні коефіцієнти. Табличні значення глибини необхідно помножити на поправочний коефіцієнт.

     Для обвалованих ємкостей глибина зменшується  в 1,5 рази. Для закритої місцевості /міська забудова, ліс/ глибину /Г/ зменшують  в 3,5 рази.

3. Визначити   ширину   і   площу   зони   хімічного   зараження.   Ширина визначається із слідуючих співвідношень:

при інверсії Ш = 0,03 Г;

при ізотермії Ш = 0,15 Г;

при конвекції Ш = 0,8 Г,

де Г - глибина зони зараження, км.

     Площа зони хімічного зараження /S_З, км²/ розраховується як площа рівнобедреного трикутника. 

 

     

4. Нанести зону хімічного зараження не карту-схему /дивись примітки/.
5. Визначити чає підходу зараженого повітря до найближчого населеного пункту, який попадає в зону зараження.

     Час підходу /t, хв/ визначається як частка від ділення відстані /R, м/ від місця розлиття СДОР до ближчої межі даного населеного пункту на середню швидкість /W, м/с/ переносу зараженого повітря. 

 

     Середня швидкість переносу зараженого повітря  визначається з додатку 6.

     Заражене  повітря поширюється на висоти, де швидкість більша, ніж біля поверхні землі. Внаслідок цього середня  швидкість розповсюдження зараженого повітря буде більша від швидкості  вітру біля поверхні землі.

6. Визначити тривалість уражаючої дії СДОР /t_уд/ в місці розлиття /Додаток 7/. Тривалість уражаючої дії СДОР визначається часом випаровування СДОР з поверхні її розлиття. В додатку подано час випаровування для швидкості вітру 1 м/с. При швидкості вітру більш як 1 м/с застосовують поправочні коефіцієнти. Табличні значення випаровування потрібно помножити на поправочний коефіцієнт.

Примітки

 

     Для нанесення зони хімічного зараження  на карту-схему необхідно:

• провести   через   місце   аварії   вертикальну   лінію,   паралельну   лініям кілометрової сітки;
• верхній напрям цієї лінії приймають за північний напрям і від нього за допомогою транспортиру відкладають кут, відповідний напряму вітру, який взято з вихідних даних;
• треба врахувати, що в вихідних даних дано напрям вітру, звідки він дме /метеорологічний напрям вітру/, тому напрям куди дме вітер, відрізняється вія нього на 180°;
• від місця аварії провести лінію в напрямі, куди дме вітер;
• на цій лінії в масштабі карти-схеми відкласти глибину і ширину зони зараження і побудувати зону зараження у вигляді рівнобедреного трикутника.

7. Зробити висновки з оцінки хімічної обстановки і розробити заходи для захисту виробничого персоналу і населення.

     Основними заходами для захисту виробничого  персоналу підприємства і населення  можуть бути:

• оповіщення робітників, службовців і населення найближчих населених пунктів про загрозу, хімічного зараження;
• використання засобів індивідуального захисту;
• прийняття   заходів   по   безаварійній   зупинці   виробництва  та  укриття виробничого персоналу об'єкту в сховищі або його евакуація з зони хімічного зараження;
• евакуація населення з населених пунктів, які попадають в зону хімічного зараження, до розрахункового початку зараження /евакуацію проводити в сторону, перпендикулярну напряму вітру/.

     Терміни виводу виробничого персоналу з  укриття і поновлення роботи підприємства обумовлені тривалістю уражаючої дії СДОР в місці розлиття. Рішення про вихід з укриття і поновлення роботи приймається після проведення хімічної розвідки і дегазації місцевості, будівель і устаткування. 

     Рішення: 

1. Ступінь вертикальної стійкості повітря – Ізотермія.
2. Глибина поширення хмари – 2.56 (км)

7*0.55=3.85

3.85/1.5=2.56(км) 

3. Ш=0.15*2.56=0.38(км)
4. S₃=*2.56*0.38=0.48(км²)

 

     2.56/3.2=0.8(см)

     0.38/3.2=0.11(см)

     0.48/3.2=0.15(см)

         

5. 2.56*1000=2560(м)

 

t= 

6. 23*0.55=12.65(м/с)

 

Висновок: Розміщення зони хімічного зараження не досягають населенного пункту, тому основними заходами для захисту виробничого персоналу і населення є оповіщення робітників, службовців і населення найближчих населенних пунктів про хімічно-заражену зону. 

ІІІ. МЕТОДИКА ОЦІНКИ ОБСТАНОВКИ ПРИ РАДІОАКТИВНОМУ               ЗАРАЖЕННІ ТЕРИТОРІЇ ПІДПРИЄМСТВА ВНАСЛІДОК АВАРІЇ НА                 АТОМНІЙ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЇ 

     При радіоактивному зараженні місцевості, в тому числі і території підприємства, виникає можливість опромінення  виробничого персоналу.

     Критерієм ступеня впливу радіоактивних випромінювань  на людей є допустима доза випромінювання, яку може одержати виробничий персонал зв визначений період часу в конкретних умовах.

     Ддоп. = 0,5 рад /0,57 рентген/ за перший рік від моменту аварії.

     При можливій річній дозі 0,5 рад < Д  0,5 рад необхідно провести заходи для зниження дози.

     При можливій річній дозі більше 5 рад /5,7 рентген/ необхідно проведення евакуації  людей з зони радіоактивного зараження.

     При оцінці радіаційної обстановки виділяють  дві фази аварії на АЕС - ранню і  середню.

     Рання фаза - час від моменту аварії до припинення викидів радіоактивних речовин.

     При оцінці радіаційної обстановки методом  прогнозування її тривалість приймають рівною 10 діб. Можлива доза випромінювання, одержана людьми на ранній фазі, може бути визначена за формулою 

;                             

де  Р_сер. - середній рівень радіації; t - тривалість ранньої фази аварії в годинах /240 годин/; Р_п1 і Р_к1 - рівні радіації на початку і в кінці ранньої фази аварії; К_осл. - коефіцієнт ослаблення.

     Коефіцієнт  ослаблення залежить від тривалості перебування людей на протязі  доби на відкритій місцевості, в  будинках і виробничих будівлях. В  звичайному режимі приймають, що робітники  і службовці знаходяться дома /К_осл.д./, на роботі в цеху /К_осл.ц./ і на відкритій місцевості /К_{осл.в.м.}/ по 8 годин на протязі доби. В цьому випадку 

; 

     Значення  К_осл.д.,  К_осл.ц.,  К_{осл.в.м.} є в довідникові даних.

     На  ранній фазі аварії можна проводити  слідуючі заходи для захисту людей і зменшенню дози випромінювання:

• укриття людей в захисних спорудженнях;
• використання засобів індивідуального захисту;
• герметизація    виробничих    і    житлових    приміщень    від    попадання радіоактивного пилу;
• йодна профілактика;
• захист продуктів харчування, води від радіоактивного зараження;
• обмеження часу перебування людей на відкритій місцевості.

     Середня фаза - час від моменту завершення формування радіоактивного сліду до прийняття всіх заходів захисту населення, її розрахункова тривалість приймається рівною 355 добам.

     Можлива доза випромінювання /Д₂/ на середній фазі визначається 

; 

де Р_П2 , Р_К2 - рівні радіації на початку /t_П/  і в кінці /t_К/ середньої фази аварії, 

t_П = 10 діб; t_К = 355+10 діб /час у формулу підставляють в годинах/. 
 

; 

     На  середній фазі аварії можуть проводитися  такі заходи для захисту людей  і зниження дози випромінювання:

• йодна профілактика;
• дезактивація    виробничих    будівель,    житлових    будинків,    територій підприємства та місць перебування населення;
• обмеження споживання забруднених продуктів і води.

Послідовність оцінки обстановки

 
     

1. Визначити  коефіцієнт ослаблення  при  звичайному  режимі  роботи  і відпочинку виробничого  персоналу.

 

; 

     

2. Визначити   дозу   випромінювання,   яку   може   отримати   виробничий персонал на ранній фазі аварії в звичайному режимі роботи і відпочинку.

;                             

     

4. Визначити   дозу   випромінювання,   яку   може   отримати   виробничий персонал на середній фазі аварії.

 

;                           

     

5. Визначити річну дозу, яку може отримати виробничий персонал.

 

 

     

6. Зробити висновки з оцінки радіаційної обстановки і розробити заходи для захисту  виробничого персоналу.

     У висновках визначити, чи перевищує  річна доза допустиму дозу і, якщо перевищує, то чи знаходиться вона в  межах від 0,5 до 5 рад /0,57 - 5,7 рентген/ або перевищує 5 рад /5,7 рентген/. В  залежності від цього визначаються і заходи для захисту виробничого  персоналу.

     Якщо  річна доза випромінювання менша  допустимої, можуть проводитися такі заходи для захисту людей:

• йодна профілактика;
• дезактивація місць перебування населення;
• обмеження часу перебування людей на відкритій місцевості;
• обмеження споживання забруднених продуктів і води.

     При річній дозі в межах від 0,5 рад  до 5 рад /0,57 - 5,7 рентген/ проводяться  захисні заходи, передбачені для ранньої і середньої фаз аварії.

     При річній дозі більше 5 рад /5,7 рентген/ може бути прийнятим рішення про евакуацію  виробничого персоналу підприємства та їх сімей з зони радіоактивного зараження. 

Рішення:

      

Р_п1=11.7 

Р_к1=4.25 

1. К_осл.= =5.17

 

2. Р_сер.=()

 

Д₁= 

3. Р_к2=4.25*0.237=1.007()

 

Д₂= 

4. Д_річ.=0.37+1.508=1.87(Р)

 

       Висновок: Річна доза випромінювання  не перевищує допустимої норми,  тому           проводяться захисні заходи, передбачені для ранньої і середньої фаз аварії. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Коефіцієнти ослаблення радіоактивного випромінювання:

• на відкритій місцевості К_{осл.в.м.} = 2;
• промислових будівель К_осл.ц. = 17;
• житлових будинків К_осл.б. = 42;
• сховище К_осл.сх. = 2000.

     Забезпеченість  робітників і службовців засобами індивідуального  захисту - 100%. 

     III. Виконати. 

а/ Вивчити  вихідну обстановку, довідкові дані, план об'єкту.

б/ Виконати необхідні розрахунки, оцінити обстановку і розробити заходи для захисту  виробничого персоналу і зменшення  матеріальних втрат по кожному з  трьох видів надзвичайних ситуацій. /Див. вихідні дані, додаток 1/.

в/ Підготуватись  до захисту курсової роботи.