Про виконання завдання на практичному занятті 5 страница

частина якого відображена на схемі

 

В результаті землетрусу зруйновано хімічно небезпечні об’єкти, що розташовані поблизу населених пунктів ПРИРІЧЧЯ, ПОПОВКА, ХАТИНКА.

Викинуто 100% небезпечної хімічної речовини у навколишнє середовище.

Метеорологічні умови реальні у день і часи заняття.

Виявити та оцінити хімічну обстановку в районі населених пунктів БЕЛЬЦИ, ДАЧІ, САДИ (див. схему додаток 2.4.2).

Запропонувати режими життєдіяльності населення та персоналу підприємства, що розташовані у названих населених пунктах.

 

Таблиця 15

Критерії класифікації адміністративно-територіальних одиниць

і хімічно небезпечних об`єктів (крім залізниць)

 

№ з/п	Найменування об`єкту, що класифікується	Критерії класифікації	Одиниця виміру	Чисельне значення критерію, що використовується при класифікації ХНО і АТО для присвоєнням ступеня хімічної небезпеки
Ступінь хімічної небезпеки
I	II	III	IV
	Хімічно небезпечний об`єкт	Кількість населення, яке потрапляє в прогнозовану зону хімічного забруднення (ПЗХЗ) при аварії на хімічно небезпечному об`єкті	тис. людей	більше 3,0	більше 0,3 до 3,0	більше 0,1 до 0,3	менше 0,1
	Хімічно небезпечна адміністративно-територіальна одиниця	Частка території, що потрапляє в зону можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ) при аваріях на хімічно небезпечних об`єктах	%	більше 50	більше 30 до 50	більше 10 до 30	менше 10

 

 

Додаток 2.4.4

Порядок нанесення даних на карту

Для метеорологічних умов: – швидкість вітру ≥ 2 м/с, напрям вітру – західний.

 

 

Для метеорологічних умов: швидкість вітру до 1 2 м/с. Напрям вітру північно-західний.

 

 

Задача

 

Отримавши сигнал хімічної тривоги (відбулося зараження довкілля аміаком в наслідок аварії на хлібокомбінаті) студент, скориставшись протигазом ГП – 5, попрямував до сховища. Шлях зайняв t хв.

Яку першу допомогу слід надати ураженому, коли він зайде у приймальне відділення колективного засобу захисту?

Визначте ризик ураження людини з летальним наслідком.

 

Вихідні дані:

· причина ураження – дія негативних факторів зараження довкілля аміаком, які утворюються в наслідок зруйнування промислового рефрижератору під впливом землетрусу, що відбувається один раз у 100 років;

· сорбційна ємність протигазової коробки щодо аміаку – m, гр.;

· обсяг легеневої вентиляції людини при пересуванні бігом – V, л/хв.;

· максимальна концентрація пари аміаку у час дії небезпеки – C, мг/л;

· коефіцієнт біоакумуляції у легенів людини К_ба щодо аміаку – 0,3;

· частота землетрусу з інтенсивністю, що руйнує устаткування підприємства – один раз у 100 років.

Варіанти завдання – дивись табл. 6.2.3.

 

Таблиця 6.2.3

Варіанти завдання та значення параметрів t, m, V,C.

 

Варіанти завдання	3,1	3,2	3,3	3,4	3,5	3,6	3,7
t,хв.
m, гр.	0,05	0,02	0,03	0,04	0,05	0,04	0,02
V, л/хв.
C, мг/л	0,1	0,15	0,2	0,3	0,15	0,25	0,2

 

Порядок виконання розрахунків:

1) визначають час захисної дії протигаза:

,

 

де m – сорбційна ємність протигазової коробки щодо аміаку;

V – легенева вентиляція;

С – максимальна концентрація аміаку у повітрі для умов пересування;

2) розраховують час перебування в атмосфері аміаку з непрацюючим протигазом t_бпр:

t_бпр = t – Θ;

3) визначають кількість аміаку М, що потрапить в організм людини за час пересування з непрацюючим протигазом:

М =V C·t_бпрK_ба;

4) порівнюють отриману у п. 3 величину М з даними табл. 6.2.3.1 (див. додаток до завдання 3).

5) пропонують заходи першої допомоги ураженому:

проведення часткової дегазації;

· терапію хімічного роздратування шкіри, очей та слизових;

· застосування заспокоюючих засобів;

· застосування препаратів, що здійснюють запобігання тремтінню;

· надання ураженому спокою, ізоляція від холоду та вживання теплого питва.

6) визначають ризик ураження з летальним наслідком:

де Q(Δt) – частота подій у рік;

w – ймовірність загибелі людини від однієї події.

 

Приклад. Вихідні дані:

· причина ураження – дія негативних факторів зараження довкілля аміаком, які утворюються в наслідок зруйнування промислового рефрижератору під впливом землетрусу, що відбувається один раз у 100 років;

· сорбційна ємність протигазової коробки щодо аміаку – 0,2, гр.;

· обсяг легеневої вентиляції людини при пересуванні бігом – 100, л/хв.;

· максимальна концентрація пари аміаку у час дії небезпеки – 0,1, мг/л;

· термін пересування – 25 хв.;

· коефіцієнт біоакумуляції у легенів людини К_ба щодо аміаку – 0,3;

· частота землетрусу з інтенсивністю, що руйнує устаткування підприємства - один раз у 100 років.

Розв’язання завдання:

1) визначають час захисної дії протигаза:

хв.

де m – сорбційна ємність протигазової коробки щодо аміаку;

V – легенева вентиляція;

С – максимальна концентрація аміаку у повітрі для умов пересування.

2) розраховують час перебування в атмосфері аміаку з непрацюючим протигазом t_бпр:

t_бпр = t – Θ = 25 хв. – 20 хв. = 5 хв.

3) визначають кількість аміаку М, що потрапить в організм людини за час пересування з непрацюючим протигазом:

М =V C·t_бпрK_ба =100л/хв 0,1мг/л·5 хв.·0,3 = 15 мг.

4) порівнюють отриману у п. 3 величину М з даними табл. 6.2.3.1 (див. додаток до завдання 3):

· величина токсодози досягає ефективної, тому перша допомога може включати такі процедури:

· часткову санітарну обробку ураженого;

· терапію хімічного дратування очей та слизових (за необхідністю);

· може застосовуватися засіб, що заспокоює.

6) визначається ризик загибелі людини у рік:

.

де Q(Δt) – частота подій у рік;

w – ймовірність загибелі людини від однієї події.

 

Додаток до завдання 5

 

Таблиця 6.2.3.1

Величини токсичних доз аміаку та ймовірність

летального наслідку ураження

 

Токсична доза, мг	Гранична	Ефективна	Така, що виводить із строю	Летальна
1,0	15,0	45,0	100,0
Ймовірність летального наслідку			0,1	0,5

 

 

Перелік аналітичних залежностей для виконання завдання 3:

; t_бпр = t – Θ; М =V·C·t_бпрK_ба;

Визначити ризик загибелі працівника, або його травмування важкої, середньої та легкої ступені в офісі, що розташований на n – му поверсі багатоповерхового цегляного без каркасного будинку, який потрапляє в осередок ураження вибуху суміші пропану з повітрям.

 

Вихідні дані:

· причина ураження – дія негативних факторів вибуху паливо-повітряної суміші, які утворюються в наслідок зруйнування ємності під впливом землетрусу руйнівної потужності;

· кількість пропану в ємності – Q, тон;

· відстань від ємності до будинку − R, м;

· частота землетрусу з інтенсивністю, що руйнує устаткування підприємства – один раз у 100 років.

 

Варіанти завдання – дивись табл. 6.2.4.

Порядок розв’язання завдання:

Вихідні дані: Q = 100 т; R = 300 м; n – 1.

7. Визначають радіус зони детонації (зони I):

 

Таблиця 6.2.4

Варіанти завдання та значення параметрів n, Q, R.

 

Варіанти завдання	4,1	4,2	4,3	4,4	4,5	4,6	4,7
n
Q, тон
R, м

м.

8. Обчислюють радіус зони дії продуктів вибуху (зони II):

R₂ = 1,7 R₁ = 1,7·80 = 136 (м).

9. Знаходять радіус зони дії повітряної ударної хвилі (зони III)

R₃ = 300 (м).

10. Порівнюючи відстані від офісу до центру вибуху (R₃ = 300 м) із знайденими радіусами зони I (R₁ = 80 м) і зони II (R₂ = 136 м), можна стверджувати, що будинок знаходиться в межах дії повітряної ударної хвилі (в зоні III).

11. Визначають відносну величину х:

х = 0,24 R₃/R₁ = 0,24·300/80=0,9.

Тобто x < 2.

Надмірний тиск повітряної ударної хвилі в районі офісу буде:

ΔΡ=700 / [3(1+29,8· x ³)^0,5–1] = 60 кПа.

Приймаючи до уваги, що зону поширення (дії) ударної хвилі розподіляють на п’ять складових з радіусами смертельних уражень та суцільних зруйнувань (R₁₀₀) і надмірним тиском на зовнішній межі ΔР_ф1 ≥ 100 кПа; сильних зруйнувань (R₅₀) відповідно з ΔР_ф2 ≥ 50 кПа; середніх зруйнувань (R₂₀) з ΔР_ф3 ≥ 20 кПа, слабких зруйнувань (R₁₀) з ΔР_ф4 ≥ 10 кПа і безпечну зону (R₆₋₇). з ΔР_ф5 ≤ 6−7 кПа (за міжнародними нормами безпечна для людини ударна хвиля є така, що має ΔР_ф = 7 кПа), можна зробити висновок: офіс знаходитиметься в зоні сильних зруйнувань (ΔРф > 50 кПа).

Тоді ймовірність ураження працівника з летальним наслідком буде 0,9.

12. Розраховують ризик загибелі людини у рік:

.

де Q(Δt) – частота подій у рік;

w – ймовірність загибелі людини від однієї події.

В результаті витоку побутового газу (пропану) в кухні з площею S, м² і заввишки H, м при температурі Т₀, К утворилася рівноважна пропано-повітряна суміш.

Визначити ймовірність залишитися живим мешканця, що знаходився в мить вибуху у даному приміщенні, для якого значення коефіцієнту негерметичності К₁.

Які заходи щодо першої допомоги ураженому доцільні в даному випадку?

Варіанти завдання – дивись табл. 6.2.5.

 

Таблиця 6.2.5

 

Варіанти завдання та значення параметрів Т₀ , К; Н, м; S, м³; К₁

 

Варіанти завдання	5,1	5,2	5,3	5,4	5,5	5,6	5,7
Т0 ,К.
Н, м	2,5	2,5	3.0	3.0	3.5	3.5	2.5
S, м3
К1

Порядок виконання завдання.

Вибухи газо і параповітряної суміші в замкнутих приміщеннях (в приміщеннях промислових і житлових будівель) починаються пошаровим окисленням суміші з дозвуковою швидкістю поширення полум'я (дефлограційного горіння). З підвищенням тиску і температури у приміщенні швидкість процесу збільшується й досягає значень в 1,5 − 2 рази більших, ніж при аналогічних вибухах у відкритому просторі.

Надмірний тиск ударної хвилі в приміщеннях можна визначити за формулою:

ΔР_ф = (М_г Q_г P₀ Z)/(V_в ρ_п С_п Т₀ К₁), (5.1)

де М_г – маса горючого газу, що потрапив у приміщення в результаті аварії, кг;

Q_г – питома теплота згоряння газу, Дж/кг, (табл. 5.1 додатку до завдання 5);

P₀ – початковий тиск в приміщенні (P₀ = 101 кПа);

Z – частка горючого газу, що приймає участь у вибуху (при виконанні розрахунків Z = 0,5);

V_в – вільний обсяг приміщення − 80% від його повного (V_п) обсягу, м³ .

Ρ_п – густина повітря до вибуху, кг/м³. При температурі повітря до вибуху − Т₀, в розрахунках пропонується приймати ρ_п – 1,225 кг/м³ ;

С_п − питома теплоємність повітря, Дж/(кг·⁰К); приймають, що С_п = 1,01·10³ Дж/(кг·⁰К);

К₁ – коефіцієнт, що враховує негерметичність приміщення та неадіабатичність процесу горіння, К ₁ = 2 або 3;

Т₀ – початкова температура повітря в приміщенні, ⁰К.

 

Приклад. В результаті витоку побутового газу (пропану) в кухні з площею 10 м² і заввишки 2,5 м при температурі 20⁰С утворилася рівноважна пропано-повітряна суміш. Розрахувати надмірний тиск вибуху такої суміші при К₁ = 2 і К₁ = 3.

Визначити ймовірність залишитися живим мешканця, що знаходився в мить вибуху у даному приміщенні, для якого значення коефіцієнту негерметичності К₁ = 2 і 3.

Які заходи щодо першої допомоги ураженому доцільні в даному випадку?

Виконання завдання:

1. Визначають ΔР_ф за допомогою формули:

ΔР_ф = (М_г Q_г P₀ Z)/(V_в ρ_п С_В Т₀ К₁)

де М_г = ρ_п V_в;

V_в = 0,8 V_п = 0,8·10·2,5 = 20 (м³);

М_г = V_в · ρ_п /К₁ = (20 ·1,225)/2 = 12,2 (кг).

За допомогою табл. 5.1 додатку до завдання 5 для пропано-повітряної суміші при Т₀ = 293 ⁰К визначають Q_г, яка дорівнює 2,8·10⁶ Дж/кг.

В розрахунках приймаються значення параметрів: Р₀ = 101 кПа; Z = 0,5; ρ_п = 1,225 кг/м³; С_п = 1,01·10³ Дж/(кг·⁰К).

Підставляють значення параметрів у формулу (5.1) і отримують:

ΔР_ф = 119 кПа при К₁ = 2; та ΔР_ф = 80 кПа при К₁ = 3.

2 Знайдені у п. 4 значення ΔРф порівнюють із значеннями цього параметру для зон смертельних уражень та суцільних зруйнувань і надмірним тиском ΔР_ф1 ≥ 100 кПа; сильних зруйнувань відповідно з ΔР_ф2 ≥ 50 кПа; середніх зруйнувань з ΔР_ф3 ≥20 кПа, слабких зруйнувань з ΔР_ф4 ≥10 кПа і безпечних умов з ΔР_ф5 ≤ 6−7 кПа. За міжнародними нормами безпечна для людини ударна хвиля є така, що має ΔР_ф = 7 кПа.

 

Висновок: в першому випадку приміщення опиняється в зоні суцільних зруйнувань, у другому – в зоні сильних зруйнувань.

Згідно характеристик визначених зон ураження ймовірність не ураження людини буде: в першому випадку –1–1 = 0, в другому – 1 – 0,9 = 0,1.

Перша допомога ураженим: в першому випадку – недоцільна; у другому така: протишокова терапія, зупинка кровотечі, відновлювання серцевої та дихальної діяльності, іммобілізація ушкоджених кісток, введення знеболюючих засобів, накладання стерильних пов’язок.

 

Додаток до завдання 5

Таблиця 6.2.5.1

 

Фізико-хімічні і вибухонебезпечні властивості деяких речовин

 

Речовина	ρ, кг/м3	КМВ з повітрям, %	Ρс, кг/м3	Qг, МДж/кг
Метан	0,716	5,0-16,0	1,232	2,76
Пропан	2,01	2,1-9,5	1,315	2,80
Бутан	2,67	1,8-9,1	1,328	2,78
Ацетилен	1,18	2,5-81	1,278	3,39
Оксид вуглецю	1,25	12,5-74,0	1,280	2,93
Аміак	0,77	15,0-28,0	1,180	2,37
Водень	0,09	4,0-75,0	0,933	3,42
Етилен	1,26	3,0-32,0	1,285	3,01

 

С_п − питома теплоємність повітря, Дж/(кг·⁰К); для розрахунків приймають: С_п = 1,01·10³ Дж/(кг·⁰К).