| Горючий материал | Q, МДж/кг | р, кг/м3 |
| Ацетон | ||
| Бензин | 43,6 | |
| Бензол | 40,8 | |
| Битум | - | |
| Бумага | 13,4 | |
| Графит | - | |
| Древесина при влажности: | ||
| - 10% | 16,5 | |
| - 20 % | 14,5 | - |
| - 30% | 12,3 | - |
| Керосин | 43,2 | |
| ЛакХВЛ-21 | ||
| Нитроэмаль НЦ-25 | 32,1 | |
| Нефть | ||
| Пробка | 11,3 | |
| Полиэтилен | 47,1 | - |
| Резина | 33,5 | - |
| Уайт-спирит | 45,7 |
Примечание. Для групп одноименных материалов в таблице даны средние значения. Например, плотность сухих: березы - 700 кг/м3; дуба - 800 кг/м3; сосны, ели - 500 кг/м3; ясеня - 700 кг/м3, а указано среднее значение для смеси сухих деревьев разных пород.
Таблица 3.12.1
Прогнозирование потенциальной опасности ОЭ при взрыве ТВС
А. Мгновенное разрушение резервуара хранения
| Q, т | Среднее число погибших при плотности населения тыс. чел ./км2 | Радиус смерт. поражения, м | |||||||||
| 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | ||
| 0,1 | |||||||||||
| 0,5 | |||||||||||
| 1,0 | |||||||||||
| 3,0 | 43 . | ||||||||||
| 5,0 | |||||||||||
| 10,0 | |||||||||||
| 15,0 | |||||||||||
| 25,0 | |||||||||||
| 50,0 | |||||||||||
| 100,0 |
Задача 3.8. Хранилище сжиженных углеводородных газов (СУГ) расположено в центре объекта размером 2х2 км. Масса хранящихся СУГ - 100 т. Плотность рабочих и служащих на объекте составляет 0,2 тыс. чел./км2, а населения, проживающего на расстоянии 2 км от ОЭ, 0,8 тыс. чел./км2. Определить, является ли ОЭ потенциально опасным при: а) мгновенном и полном разрушении резервуара; б) неполном разрушении резервуара.
Решение
1. При мгновенном и полном разрушении резервуара во взрыве участвует вся масса СУГ (100 т). По табл. 3.12.1 определяется, что число погибших из числа персонала 13 чел., а радиус смертельного поражения достигнет 139 м. Хотя среди населения жертв нет, так как расстояние от ОЭ больше 139 м, объект при полном разрушении резервуара является потенциально опасным. Аналогичные результаты дает расчет по формулам: число погибших N = З*П*Q2/3 = 3*0,2*21,5 = 13 человек, где П - плотность персонала (населения), тыс. чел/км2; Q - масса СУГ, т; радиус смертельного поражения R = 30*Q1/3 = 30*4,64 = 139 м.
2. При неполном разрушении резервуара облако ТВС образуется из 50% массы СУГ, то есть Q = 50 т. По табл. 3.12.2 определяем: среди населения жертв нет, а среди персонала ОЭ они достигнут 5 человек, то есть меньше критерия опасности для ОЭ, определяемого количеством 10 человек. Радиус смертельных поражений составит 88 м. Аналогичные результаты дают расчеты по формулам, приведенным в п.1 решения задачи.
Следовательно, при неполном разрушении резервуара ОЭ потенциально опасным не является.
Таблица 3.12.2
Прогнозирование потенциальной опасности ОЭ при взрыве ТВС
Б. Образование облака при испарении разлитой жидкости (из 50% массы)
| Q, т | Среднее число погибших при плотности населения тыс. чел ./км2 | Радиус смерт. поражения, м | |||||||||
| 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | ||
| 0,1 | |||||||||||
| 0,5 | |||||||||||
| 1,0 | |||||||||||
| 3,0 | |||||||||||
| 5,0 | |||||||||||
| 10,0 | |||||||||||
| 15,0 | |||||||||||
| 25,0 | |||||||||||
| 50,0 | |||||||||||
| 100,0 |
Задача 3.9. В вагон загружено 50 т ВВ. Плотность населения на железнодорожной станции составляет 800 чел./км2. Определить, является ли вагон с ВВ потенциально опасным.
Решение
1. По табл. 3.12.3 определяется число жертв (11 чел.) и радиус смертельного поражения (68 м). Вагон с ВВ является потенциально опасным объектом, и его необходимо держать на расстоянии порядка 100 м от строений.
2. Аналогичные результаты получаются при расчете количества жертв: N=П*Q2/3 и радиуса смертельного поражения: R = 18,4*Q1/3. Необходимые пояснения к формулам даны в задаче 3.8.
Таблица 3.12.3
Прогнозирование потенциальной опасности ОЭ при взрыве ТВС
В. При взрыве ВВ
| Q, т | Среднее число погибших при плотности населения тыс. чел ./км2 | Радиус смерт. поражения, м | |||||||||
| 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,5 | 2,0 | 2,5 | 3,0 | 4,0 | ||
| 0,1 | |||||||||||
| 0,5 | |||||||||||
| 1,0 | |||||||||||
| 3,0 | |||||||||||
| 5,0 | |||||||||||
| 10,0 | |||||||||||
| 15,0 | |||||||||||
| 25,0 | |||||||||||
| 50,0 | |||||||||||
| 100,0 |
Примечание. При расчетах целесообразно использовать закон подобия:
. Радиус смертельного поражения определяется при величине избыточного давления не менее 1 кг/см2 (100 кПа).
Глава 4. Чрезвычайные ситуации на химически опасных объектах экономики и при использовании химического оружия
ОЭ химической и нефтехимической промышленности характеризуются огромным количеством самых разнообразных пожаро- и взрывоопасных процессов, а применяемые вещества с высокой токсичностью нарушают обычный состав атмосферного воздуха [2,17,22,26,27,30,46].
Воздух играет важнейшую роль для обмена веществ в живом организме. Человек не может прожить без воздуха более нескольких минут.
Воздух представляет собой смесь газов, изменяющуюся с высотой от поверхности Земли (табл. 4.1).
Таблица 4.1
Процентный состав атмосферного воздуха (основные компоненты)
| Высота, км | Кислород | Азот | Аргон | Гелий | Водород | Давление, мм. рт. ст. |
| 20,93 | 78,09 | 0,93 | 0,01 | |||
| 20,93 | 78,08 | 0,94 | 0,01 | |||
| 20,99 | 78,02 | 0,94 | 0,01 | |||
| 18,1 | 81,24 | 0,59 | 0,04 | |||
| 0,11 | 2,97 | 0,56 | 96,31 | 0,0067 |
Кроме того, в состав воздуха входят углекислый газ, окись углерода, инертные газы, большое число веществ природного и антропогенного происхождения (водяные пары, пыль, химические и органические вещества в виде пара или аэрозолей).
Качественный и количественный состав атмосферы постоянно меняется, что может стать предпосылкой к развитию ЧС. Аэрозоли могут находиться в твердой или жидкой дисперсной фазе. Размеры частиц примесей могут постоянно меняться, перемещаться и оседать на разнообразные поверхности. На аэрозолях часто адсорбируются газо- и парообразные химические вещества, а твердые частицы могут растворяться в каплях аэрозоля.
Воздух является окисляющей средой. Например, если бы содержание кислорода в атмосфере было не 21, а 25%, то это привело бы к возгоранию дерева даже под проливным дождем и все растения на Земле были бы давно уничтожены! А при 10%-ном содержании кислорода в атмосфере не смогли бы гореть даже совершенно сухие дрова.
Посторонние примеси в атмосфере сокращают доступ ультрафиолетовых лучей и образуют ядра для конденсации водяных паров или замерзания атмосферной влаги, что приводит к образованию дымки, пелены, тумана или дождя в данном районе.
Многие химические процессы протекают при высоких температурах и давлениях, с использованием большого количества взрыво- и пожароопасных веществ. Даже незначительные изменения параметров технологического процесса могут привести к резкому изменению скорости реакций или развитию побочных процессов - с последующим взрывом в аппаратуре, коммуникациях или помещении.
Поэтому неукоснительное выполнение мер безопасности, соблюдение технологического процесса и режимов работы, а также грамотная эксплуатация оборудования имеют особенно важное значение.
Применяемые в химической и нефтехимической промышленности автоматические системы защиты предназначены для:
q вывода из предаварийного состояния опасных технологических процессов при выходе параметров за пределы допустимого (по температуре, давлению, скорости);
q обнаружения загазованности помещений и включения аварийной сигнализации;
q безаварийной остановки отдельных агрегатов или всего производства при внезапном прекращении подачи энергии, инертного газа, сжатого воздуха, воды;
q сигнализации об аварийных ситуациях.
При проектировании оборудования возможны ошибки в устройстве тепловых компенсаторов, опор и креплений, в размещении трубопроводов на эстакадах, не учитываются особенности свойств транспортируемых газов. Так, опасность взрыва ацетилена напрямую зависит от диаметра и длины газопровода: увеличение размеров ацетиленопроводов может привести к взрыву. Если в трубопроводах с факельной установкой скорость газов окажется заниженной (или не предусмотрена система продувки оборудования инертным газом и поджигания горючего газа при внезапном сбросе его на факел), то произойдет загазованность воздушного бассейна и возможны несчастные случаи.
Опасность АХОВ (СДЯВ) по заражению приземного слоя атмосферы определяется их физико-химическими свойствами, а также их способностью перейти в «поражающее состояние», то есть создать поражающую людей концентрацию, или снизить содержание кислорода в воздухе ниже допустимого уровня. Все АХОВ (СДЯВ) можно разделить на три группы, исходя из температуры их кипения при атмосферном давлении, критической температуры и температуры окружающей среды; агрегатного состояния АХОВ (СДЯВ); температуры хранения и рабочего давления в емкости.
1-я группа включает АХОВ (СДЯВ) с температурой кипения ниже -40°С. При выбросе этих веществ образуется только первичное газовое облако с вероятностью взрыва и пожара (водород, метан, угарный газ), а также резко снижается содержание кислорода в воздухе - особенно в закрытых помещениях (жидкий азот). При разрушении единичной емкости время действия газового облака не превышает минуты.
2-ю группу составляют АХОВ (СДЯВ) с температурой кипения от -40°С до +40°С и критической температурой выше температуры окружающей среды. Для приведения таких СДЯВ в жидкое состояние их надо сжать. Хранят такие СДЯВ в охлажденном виде или под давлением при обычной температуре (хлор, аммиак, оксид этилена). Выброс таких СДЯВ обычно дает первичное и вторичное облако зараженного воздуха (03В). Характер заражения зависит от соотношения между температурами кипения СДЯВ и температурой воздуха. Так, бутан (tкит= 0°C) в жаркую погоду будет по действию подобен СДЯВ 1-й группы, то есть появится лишь первичное облако, а в холодную погоду - СДЯВ 3-й группы. Но если температура кипения такого вещества ниже температуры воздуха, то при разрушении емкости и выбросе СДЯВ в первичном 03В может оказаться его значительная часть, так как жидкость в резервуаре вскипает при давлении значительно меньшем, чем атмосферное. При этом в месте аварии может наблюдаться заметное переохлаждение воздуха и конденсация влаги.
3-я группа - АХОВ (СДЯВ) с температурой кипения выше 40°С, то есть все СДЯВ, находящиеся при атмосферном давлении в жидком состоянии. При их выливе происходит заражение местности с опасностью последующего заражения грунтовых вод. С поверхности грунта жидкость испаряется долго, то есть возможно образование вторичного 03В, что расширяет зону поражения. Наиболее опасны АХОВ (СДЯВ) 3-й группы, если они хранятся при повышенной температуре и давлении (бензол, толуол).
Классификация вредных веществ показана на рис. 4.1.
Рис. 4.1. Классификация вредных веществ
Дата: 2016-10-02, просмотров: 226.
