1. Введение
Сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ) широко применяются в современном производстве. На химически опасных объектах экономики используются, производятся, складируются и транспортируются огромные количества СДЯВ. Большое число людей работающих на подобных предприятиях могут подвергнутся значительному риску при возникновении аварий и различных чрезвычайных ситуаций (ЧС).
Прогнозирование возможных последствий ЧС позволяет своевременно принять необходимые меры по повышению устойчивости работы объекта, способствует предотвращению человеческих жертв и уменьшению экономического ущерба.
Заблаговременное прогнозирование позволяет вывить критичные элементы объекта экономики (ОЭ), определить возможные последствия ЧС, в том числе и последствия вторичных поражающих факторов и на их основе подготовить рекомендации по защите гражданского населения от этих последствий.
2. Методика оценки химической обстановки
Угроза поражения людей СДЯВ требует быстрого и точного выявления и оценки химической обстановки. Под химической обстановкой понимают масштабы и степень химического заражения местности, оказывающие влияние на действия формирований гражданской обороны (ГО), работу объекта экономики и жизнедеятельность населения.
Под оценкой химической обстановки понимается определение масштаба и характера заражения СДЯВ, анализ их влияния на деятельность объекта экономики, сил ГО и населения.
Исходными данными для оценки химической обстановки являются: тип СДЯВ, район, время и количество СДЯВ, разлившееся в результате аварии (при заблаговременном прогнозировании для сейсмических районов за величину выброса принимают общее количество СДЯВ). Кроме того, на химическую обстановку влияют метеорологические условия: температура воздуха и почвы, направление и скорость приземного ветра, состояние вертикальной устойчивости приземного слоя атмосферы.
В основу метода заблаговременной оценки химической обстановки положено численное решение уравнения турбулентной диффузии. Для упрощения расчетов ряд условий оценивается с помощью коэффициентов.
Глубина зоны химического поражения рассчитывается следующим образом: [pic], м. где G – количество СДЯВ, кг;
D – токсодоза, мг . мин/л (D = C . T, здесь С – поражающая концентрация, мг/л, а Т – время экспозиции, мин);
V – скорость ветра в приземном слое воздуха, м/с.
Ширина зоны поражения:
[pic], м. Площадь зоны поражения:
[pic], м2, Время подхода зараженного воздуха к объекту рассчитывается из следующего соотношения: [pic], мин. где L – расстояние от места аварии до объекта экономики, м;
[pic] – скорость переноса облака, зараженного СДЯВ.
Время действия поражающих концентраций считается следующим образом: [pic] где [pic] – время испарения СДЯВ в зависимости от оборудования хранилища, час.
В приведенных уравнениях: K1, K2, K6, – коэффициенты, учитывающие состояние атмосферы. K3, K4 – учитывают условия хранения и топографические условия местности. K5 – учитывает влияние скорости ветра на продолжительность поражающего действия СДЯВ. Значения коэффициентов, времени испарения СДЯВ при скорости ветра 1 м/с и токсических свойств СДЯВ определяются из следующих таблиц:
|Вертикальная устойчивость атмосферы | | |Инверсия |Изотермия |Конвекция | |K1 |0,03 |0,15 |0,8 | |K2 |1 |1/3 |1/9 | |K6 |2 |1,5 |1,5 |
|V, м/с |1 |2 |3 |4 |5 |6 | |K5 |1 |0,7 |0,55 |0,43 |0,37 |0,32 |
| |Тип хранилища СДЯВ | | |открытое |обвалованное| |K3 |1 |2/3 |
| |Тип местности | | |открытая |закрытая | |K4 |1 |1/3 |
|Наименование СДЯВ |Тип хранилища | | |открытое |обвалованное| |Аммиак |1,3 |22 | |Хлор |1,2 |20 | |Сернистый ангидрид|1,3 |20 | |Фосген |1,4 |23 |
|Наименование СДЯВ |Токсические свойства | | |Поражающая |Экспозиция, мин | | |концентрация, | | | |мг/л | | |Аммиак |0,2 |360 | |Хлор |0,01 |60 | |Сернистый ангидрид|0,05 |10 | |Фосген |0,4 |50 |
3. Рекомендации по защите
В первую очередь необходимо определить границу возможного очага химического поражения (ОХП). Для этого на карту или план объекта экономики наносят зону возможного заражения, а затем выделяют объекты или их части, которые попадают в зону химического заражения.
Исходя из полученной картины, необходимо определить места расположения аптечек первой помощи, количества и места складирования средств индивидуальной защиты (респираторов, противогазов, защитных костюмов). Кроме того, учитывая, что большинство СДЯВ являются еще и горючими, необходимо предусмотреть наличие средств пожаротушения.
Основным видом защиты от воздействия СДЯВ являются: промышленные противогазы марки “В”,“К”, и “М”, гражданский противогаз ГП-5 и фильтрующие противогазы типа КД, также при объемной дохе кислорода не менее 18% и суммарной дозе ядовитых паров и газов не более 0,5% возможно применение респиратора РПГ-67 КД. При высоких концентрациях необходимо применять изолирующие противогазы и защитный костюм от токсичных аэрозолей, резиновые сапоги, перчатки.
При этом необходимо помнить, что время пребывания в средствах индивидуальной защиты существенно зависит от температуры окружающей среды (при работе в пасмурную погоду сроки работы могут быть увеличены в 1,5 – 2 раза):
|Температура наружного |Продолжительность работы в изолирующей одежде | |воздуха | | | |без влажного |с влажным экранирующим | | |экранирующего |комбенизоном | | |комбинезона | | |+30 и выше |до 20 мин |1 – 1,5 часа | |+25 до +29 |до 30 мин |1,5 – 2 часа | |+20 до +24 |до 45 мин |2 – 2,5 часа | |ниже +15 |более 3 часов |более 3 часов |
При серьезных авариях, а также в случае возможности возникновения пожара, необходима эвакуация персонала. Также, силами медперсонала объекта, службы ГО и сотрудников объекта экономики должна быть оказана первая помощь пострадавшим.
Для возможности применения всех этих средств защиты и мер безопасности, необходимо, чтобы весь персонал объекта экономики, на котором возможна авария со СДЯВ, был ознакомлен с правилами техники безопасности, а также с правилами применения средств индивидуальной защиты и оказания первой медицинской помощи при отравлении ядовитыми газами. Службе ГО объекта необходимо проводить периодические учения и/или методические занятия, способствующие получению описанных навыков служащими объекта экономики, и моделирующие возможные ситуации при возникновении аварии со СДЯВ и эвакуации людей.
Приложение 1. Программа оценки химической обстановки
«Программа оценки химической обстановки при аварии со СДЯВ» предназначена для прогнозирования возможных последствий аварии на объекте экономики и оценки химической обстановки в случае возникновения такой аварии.
Программа выполнена в среде Borland C++ Builder 3.0 и работает под управлением ОС Microsoft Windows 9x. Программа обладает дружественным интуитивно-понятным интерфейсом и не нуждается в каком-либо дополнительном обучении для работы с ней (предполагается, что пользователь обладает навыками работы в графической среде ОС Microsoft Windows 9x).
В зависимости от задаваемых пользователем параметров (тип, количество, способ хранения СДЯВ, вертикальная устойчивость атмосферы, скорость ветра, тип местности, расстояние до объекта экономики) выполняется расчет глубины, ширины и площади возможной зоны заражения, время подхода зараженного воздуха к объекту, продолжительность поражающего действия СДЯВ. Пересчет всех параметров выполняется «на лету», результаты оценки химической обстановки можно сохранить в текстовый файл.
Текст программы: // Программа оценки химической обстановки при аварии со СДЯВ // Автор: студент группы ИП-2-94 Яковлев Дмитрий // Прогамма разработана в среде Borland C++ Builder 3.0
#include #pragma hdrstop #include "Unit1.h" #pragma package(smart_init) #pragma resource "*.dfm" #include #include #include #include // Описания глобальных переменных и таблиц рассчета коэффициентов // (все значения взяты из методички ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ для выполнения // практической работы по теме 1.6) TForm1 *Form1; int G,L,V; float k1,k2,k3,k4,k5,k6,D,ti;
// Таблица: вертикальная устойчивость атмосферы float atm[3][3] = {{0.03, 0.15, 0.8},{1, 1/3.0, 1/9.0},{2, 1.5, 1.5}};
// Таблица рассчета k5 в зависимости от скорости ветра float velocity[6] = {1, 0.7, 0.55, 0.43, 0.37, 0.32};
// Таблица рассчета k3 в зависимости от вида хранилища float store[2] = {1, 2/3.0};
// Таблица рассчета k4 в зависимости от вида местности float place[2] = {1, 1/3.0};
// Таблица рассчета времени испарения СДЯВ в зависимости от типа СДЯВ и вида
// хранилища float timeOF[4][2] = {{1.3, 22},{1.2, 20},{1.3, 20},{1.4, 23}};
// Таблица: токсические свойства СДЯВ float prop[4][2] = {{0.2, 360},{0.01, 60},{0.05, 10},{0.4, 50}};
//Функция конструтор
__fastcall TForm1::TForm1(TComponent* Owner)
: TForm(Owner) {
}
//Функция вывода рассчетных значений
void setLabel(float what, TLabel *a, char *b) { int i,l;
AnsiString bff; bff = FormatFloat("0.00", what);
i = a->Caption.Pos(": "); l = a->Caption.Length() - i; a->Caption = a->Caption.Delete(i+2, l); a->Caption = a->Caption + bff + b; }
// Функции пересчета коэффициентов и значений
void setTI() { ti = timeOF[Form1->ComboBox1->ItemIndex][Form1->ComboBox4- >ItemIndex]; }
void setD() {
D = prop[Form1->ComboBox1->ItemIndex][0]*prop[Form1->ComboBox1- >ItemIndex][1];
D = D*60/100000.0; }
void setk1k2k6() { k1 = atm[0][Form1->ComboBox2->ItemIndex]; k2 = atm[1][Form1->ComboBox2->ItemIndex]; k6 = atm[2][Form1->ComboBox2->ItemIndex]; }
void setk5V() { k5 = velocity[Form1->ComboBox3->ItemIndex];
V = Form1->ComboBox3->ItemIndex + 1; }
void setk3() { k3 = store[Form1->ComboBox4->ItemIndex]; }
void setk4() { k4 = place[Form1->ComboBox4->ItemIndex]; }
// Функция вычисления параметров зоны заражения, время подхода зараженного // воздуха и время поражающего действия СДЯВ
void setZone() { float h,w,s,t1,t2;
G = Form1->Edit2->Text.ToInt(); h = k2*k3*k4*34.2*pow(pow(G/(D*V), 2), 1/3.0); setLabel(h, Form1->Height, " м");
w = k1*h; setLabel(w, Form1->Width, " м");
s = 0.5*h*w; setLabel(s, Form1->Square, " м2");
L = Form1->Edit1->Text.ToInt(); t1 = L/(k6*V); setLabel(t1, Form1->timeA, " c");
t2 = (ti*k5); setLabel(t2, Form1->timeB, " час"); }
// Контроль ввода количеста СДЯВ и расстояния до объекта экономики // (разрешен ввод только целых чисел) и пересчет параметров
void __fastcall TForm1::Edit1Change(TObject *Sender) { char c[4]; strcpy(c,Edit1->Text.c_str()); int i=0; while(c[i]!=0) if((c[i]>'9')
void __fastcall TForm1::Edit2Change(TObject *Sender) { char c[4]; strcpy(c,Edit2->Text.c_str()); int i=0; while(c[i]!=0)
// Функции вызывающие функции пересчета коэффициентов, в зависимости от // действий пользователя
void __fastcall TForm1::ComboBox1Change(TObject *Sender) { setD(); setTI(); setZone(); }
void __fastcall TForm1::ComboBox2Change(TObject *Sender) { setk1k2k6(); setZone(); }
void __fastcall TForm1::ComboBox3Change(TObject *Sender) { setk5V(); setZone(); }
void __fastcall TForm1::ComboBox4Change(TObject *Sender) { setk3(); setTI(); setZone(); }
void __fastcall TForm1::ComboBox5Change(TObject *Sender) { setk4(); setZone(); }
// Начальная инициализация всех значений
void __fastcall TForm1::FormCreate(TObject *Sender) {
ComboBox1->ItemIndex=0;
ComboBox2->ItemIndex=0;
ComboBox3->ItemIndex=0;
ComboBox4->ItemIndex=0;
ComboBox5->ItemIndex=0; setTI(); setD(); setk1k2k6(); setk5V(); setk3(); setk4(); setZone(); }
//Обработка выхода из программы
void __fastcall TForm1::Button2Click(TObject *Sender) { if (Application->MessageBox("Вы действительно хотите закончить работу с
программой?", "Завершение работы", MB_YESNO + MB_ICONQUESTION +
MB_DEFBUTTON1) == IDYES) exit (0); }
// Сохранение результатов работы программы
void __fastcall TForm1::Button1Click(TObject *Sender) { if(Save->Execute()){
FILE*output = fopen(Save->FileName.c_str(),"w"); if(output == NULL){
Application->MessageBox("Ошибка!", "Ошибка записи файла",
MB_OK+MB_ICONERROR); return;
} fprintf(output, "%sn", Form1->Height->Caption); fprintf(output, "%sn", Form1->Width->Caption); fprintf(output, "%sn", Form1->Square->Caption); fprintf(output, "%sn", Form1->timeA->Caption); fprintf(output, "%sn", Form1->timeB->Caption); fclose(output);
} }