Кафедра безопасности жизнедеятельности

Расчётно-графическая работа

Тема: «Оценка и прогнозирование обстановки, планирование мероприятий по повышению безопасности персонала объекта экономики в условиях чрезвычайных ситуаций»

Вариант №8

 

Выполнил студент гр. СТ-5

Кузнецов С. М,

Проверил преподаватель: Д.Т.Н., профессор Горохов Владимир Леонидович

 

 

г. Санкт-Петербург

2012 г.

Содержание

 

№ п/п	Наименование тем практических занятий составляющих Расчётно-графическую работу	Страница
	«Оценка воздействия опасных факторов пожара на персонал и население»	3-10
	«Оценка химической обстановки при аварии на химически опасном объекте»	11 -18
		… - …
…		… -…
…		… -…
N		N - N

 

 

ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский архитектурно-строительный университет»

Кафедра безопасности жизнедеятельности

 

 

 

ТЕМА: «Оценка воздействия опасных факторов пожара на персонал и население»

Вариант № 8

 

 

Выполнил: студент группы СТ-5

Кузнецов С. М.

 

Проверил: Д.Т.Н., профессор

Горохов Владимир Леонидович

 

Санкт-Петербург

Пожары – это неконтролируемый процесс горения, сопровождающийся уничтожением материальных ценностей, наносящий материальный ущерб и создающий опасность для жизни и здоровья людей.

Горение на пожаре отличается от других видов горения склонностью к самопроизвольному распространению огня, сравнительно невысокой степенью полноты сгорания, интенсивным выделением дыма, содержащего продукты полного и неполного окисления в атмосфере кислорода воздуха.

Основными причинами возникновения пожаров на производственных объектах являются:

ü Несоблюдение правил пожарной безопасности, особенно пользова­ние открытым огнем, при сварочных работах и курение.

ü Неправильный монтаж и эксплуатация электрооборудования, осве­тительных приборов, приводящие к возникновению короткого замыкания.

ü Нарушение правил эксплуатации отопительных и нагревательных систем.

ü Самовозгорание сена, соломы, опилок, торфа, угля вследствие на­рушения правил складирования и хранения.

ü Ошибки в планировке зданий, сооружений и складов (неучет розы ветров, несоблюдение противопожарных разрывов в застройке)

Огнестойкость - способность конструкции сохранять несущую или ограждающую функцию при воздействии огня.

Предел огнестойкости - это время от начала воздействия огня до возникновения трещин, через которые пламя может распространяться в смежные помещения.

Вероятность – это физическая или математическая величина, для описания случайных событий (может произойти, а может и нет), и для которой выполняются 3-и св-ва: многократное повторение, одни и те же условия, перечень типа событий (исходов). Р = n_а/N_эксп, где n_а - кол-во определенных исходов, N_эксп - общее кол-во экспериментов.

Пусть некоторая случайная величина является дискретной, т.е. может принимать лишь фиксированные (на некоторой шкале) значения X_i. В этом случае ряд значений вероятностей P (X_i) для всех (i=1…n) допустимых значений этой величины называют её законом распределения.

Распределение вероятностей — это закон, описывающий область значений случайной величины. Распределение вероятности бывает дифференциальное и интегральное.

Цель работы:

1. Дать оценку пожарной обстановки, как на ОЭ, так и возможных последствий пожаров для района нахождения ОЭ, а так же рекомендации по их предотвращению.

2. Определить порядок действий персонала ОЭ и жителей городской застройки в условиях возникновения пожара.

Дано: Объект экономики расположен на территории населённого пункта в районе плотной застройки общей площадью S_Т = 72000 м².

Расстояние между зданиями составляет R = 18 м. Площадь занимаемая зданиями в районе общей застройки составляет: жилых: - S_{ЗДжилых} = 84% к S_Т (S_{ЗДжилых} = 0,84∙ 7,2 = 60480 м²). Зданий объекта экономики: - S_ЗДоэ = 24% к S_{ЗДжилых} (S_ЗДоэ = 6,048∙0,24 = 14515 м²). Так как по заданию застроенная площадь превышает 100%, принимается решение выполнять расчеты только по площади жилых зданий.

Основным производственным процессом объекта экономики является производство с воспламеняющимися жидкостями, которое в соответствии с технологией имеет температуру вспышки 60⁰С. Предел огнестойкости здания составляет 2 ч.

Погодные условия: Скорость ветра V = 7 м/с, влажность: j = 33 %

Длина фронта пожара L_Ф = 400 м

- норматив тушения пожара на одно противопожарное отделение составляет (за 10 ч) - h = 60 м.

Решение:

1.Определение степени огнестойкости зданий (по табл. 33 [1]): по пределу огнестойкости (2 ч) определена 2 степень огнестойкости – все конструктивные элементы несгораемые.

2. Определение категории взрывопожарной опасности производства: исходя из температуры вспышки паров Т = 60⁰С, определена категория Б.

3. Определение категории пожарной опасности зданий (возможности возникновения сплошных пожаров), исходя из плотности застройки:

 

(1.1)

где P _з– плотность застройки;

S _зд – площадь занимаемая зданиями;

S_т – площадь всей территории застройки.

Исходя из результата расчета (по табл. 32 [1]) определена I степень огнестойкости зданий и наиболее вероятно возникновение сплошных пожаров.

4. Определение вероятности возникновения и распространения пожара:

а) в зависимости от расстояния между зданиями (по табл. 34 [1]) – вероятность возникновения пожаров равна P = 34,6% (определено методом интерполяции для R=18 м);

б) в зависимости от плотности застройки (по рис. 1.1) Р ≈ 97%:

5.Определение скорости распространения пожара от скорости ветра v = = 7 м/с и влажности воздуха φ = 33% - (по номограмме рис. 1.2): определена средняя скорость распространения пожара, поэтому необходимо провести эвакуацию либо локализацию пожара.

Рис. 1.1. Зависимость вероятности распределения пожара от плотности застройки

 

Рис. 1.2. Скорость распространения пожара:

I – распространяется очень быстро – срочная эвакуация; II – распространя-ется быстро – эвакуация либо локализация пожара; III – распространяется медленно

6.Определение характера воздействия пожара на людей в защитных сооружениях (ЗС) (от высоких температур (ВТ), воздействия газовой среды, дыма, окиси углерода (ЛО-лёгкое отравление, СО- среднее отравление, ТО- тяжёлое отравление - по табл. 1.1):

Учитывая, что предел огнестойкости здания составляет 2 часа, а тип защитных сооружений неизвестен, принимается встроенный тип защитных сооружений. Возникновение пожара в этом случае может привести к ожогам, в результате воздействия высоких температур, и к легкому отравлению, вследствие воздействия газовой среды, дыма, окиси углерода.

Таблица 1.1

Характер воздействия пожара на людей

Вид пожара	Тип защитных сооружений	Воздействие за время, ч
0,25	0,5	1,0	3,0	6,0
Сплошной пожар на ОНХ и в населенном пункте	С нарушенной герметизацией			ЛО; ВТ	СО; ВТ	ТО; ВТ
Встроенные				ЛО; ВТ	СО; ВТ
Отдельностоящие				ЛО	СО

 

7.Определение потребности в силах для пожаротушения:

 

(1.2)

 

где N _отд– количество отделений;

L _ф – фронт пожара;

h – норматив на одно отделение за 10 ч.

По данным расчетам – для пожаротушения необходимо 7 отделений.

 

Вывод:

По данным расчетов исследуемая площадь имеет большую плотность застройки зданий; производство имеет категорию Б по взрывоопасности, поэтому присутствует большая вероятность возникновения сплошных пожаров. Определена средняя скорость распространения пожара, поэтому необходимо провести эвакуацию либо локализацию пожара в течении 2 часов, иначе возможен риск отравления и ожога людей.

Во избежание этого требуется:

- Разработка плана действий в случае пожара, плана эвакуации людей;

- Проведение инструктажа по правилам пожарной безопасности;

- Проведение пожарных учений;

- Периодические проверки исправности противопожарных систем и систем оповещения и их своевременное совершенствование.

В условиях возникновения пожара:

Персонал ЭО должен:

1) Сообщить о пожаре руководителю или соответствующему компетентному должностному лицу и (или) позвонить по номеру 112 и сообщить о пожаре.

2) Сообщить о пожаре находящимся поблизости людям. Помочь находящимся в опасной зоне людям выйти из нее, при этом, не подвергая себя опасности.

3) Если под рукой есть необходимые средства тушения пожара, то, не подвергая опасности свою жизнь и здоровье, приступить к тушению огня.

4) После того, как на место прибудет команда спасателей, сообщить им известные сведения о пожаре (есть ли внутри здания люди, в каком конкретно месте горит, начато ли тушение пожара).

5) Следовать указаниям, переданным по системе городского оповещения или пожарным отделением.

 

 

Жители города должны:

1) Узнав о возникновении пожара, собрать вещи первой необходимости (документы, медикаменты и др.).

2) Предупредить родных, друзей, соседей.

3) Внимательно слушать систему городского оповещения и быть готовым к эвакуации. В случае эвакуации, сохранять спокойствие и оказывать помощь тем, кто в этом нуждается.

 

 

ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский архитектурно-строительный университет»

Кафедра безопасности жизнедеятельности

 

 

 

ТЕМА: «Оценка химической обстановки при аварии на химически опасном объекте»

Вариант № 8

 

 

Выполнил: студент группы СТ-5

Кузнецов С. М.

 

Проверил: Д.Т.Н., профессор

Горохов Владимир Леонидович

 

Санкт-Петербург

АХОВ (аварийно-химическое отравляющие вещество) - химическое вещество, применяемое в народнохозяйственных целях, которое при выливе или выбросе может приводить к заражению воздуха с поражающими концентрациями.

Химически опасный ОЭ - объект при аварии и разрушении которого могут произойти массовые поражения людей и животных от АХОВ.

Химически опасными объектами являются районные и городские водопроводные станции, на которых имеются емкости с жидким хлором, пищевые предприятия, где имеются емкости с аммиаком для холодильных установок. К химически опасным относятся производства, использующие в технологическом процессе кислоты и т.д.

Зона поражения АХОВ - территория, зараженная АХОВ в опасных для людей пределах.

Под прогнозированием масштаба заражения АХОВ понимается определение глубины и площади зоны заражения АХОВ.

Под аварией понимается нарушение технологических процессов на производстве: повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств при осуществлении перевозок и т.п., приводящие к выбросу АХОВ в атмосферу в количествах, представляющих опасность массового поражения людей и животных. Под разрушением химически опасного объекта следует понимать его состояние в результате катастроф и стихийных бедствий, приведших к полной разгерметизации всех емкостей и нарушению технологических коммуникаций.

Химически опасный объект народного хозяйства - объект, при аварии и разрушении которого могут произойти массовое поражение людей, животных и растений сильнодействующими ядовитыми веществами.

Первичное облако - облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (1-3 мин.) перехода в атмосферу части содержимого емкости АХОВ при её разрушении.

Вторичное облако - облако АХОВ, образующееся в результате испарений разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

Пороговая токсодоза - ингаляционная токсодоза, вызывающая начальные симптомы поражения.

Под эквивалентным количеством сильнодействующего ядовитого вещества понимается такое количество хлора, масштаб поражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости воздуха количеством данного вещества, попадающим в первичное (вторичное) облако.

Площадь зоны фактического заражения АХОВ - площадь территории, зараженной АХОВ в опасных для жизни пределах.

Площадь зоны возможного заражения АХОВ - площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения ветра может перемещаться облако АХОВ.

Объекты, использующие, производящие и хранящие АХОВ:

- предприятия нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности;

- предприятия, имеющие хладагенты, где используют аммиак: пищевые, мясомолочные, продовольственные базы;

- ж/д станции, имеющие пути отстоя подвижного состава с АХОВ;

- водопроводы и очистные сооружения, применяющие хлор;

- склады, базы.

Степени вертикальной устойчивости:

1. Инверсия - состояние атмосферы, при котором восходящие потоки воздуха отсутствуют, а температура почвы ниже температуры воздуха (обычно ночью, при ясной погоде, слабом ветре), (t _п< t _в);

2. Конвекция - состояние атмосферы, при котором сильно развиты восходящие потоки воздуха, а температура почвы выше температуры воздуха, (t _п> t _в);

3. Изотермия - состояние атмосферы, при котором восходящие потоки воздуха очень слабы, а температура почвы равна температуре воздуха, (t _п= t _в);

Дано: склад с АХОВ расположен южнее города. Глубина санитарной зоны – 4 км. На удалении 0,5 км от северной границы склада в 6 часов 28 минут произошла авария емкости с аммиаком под давлением объемом 19 тыс. тонн. Емкость обвалована, высота обваловки – 2,8 м.

Метеоданные: ветер южный; скорость – 2 м/сек; восход солнца в 7 часов 28 минуту; температура воздуха -8 градусов; ясно.

Цель работы: определить степень угрозы для жителей города через 4 часа после взрыва.

 

Рис. 2.1. Схема расположения города и склада

Решение:

1. Определение количества эквивалентного вещества по первичному облаку :

 

т, (2.1)

 

где К₁ – коэф-т, зависящий от условия хранения АХОВ. При данных условиях хранения аммиака под давлением К₁ = 0,18 (по прил. 1 [1]);

К₃ – коэф-т, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе аммиака, находящегося под давлением К₃ = 0,04 (по прил. 2 [1]);

К₅ – коэф-т, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха; при инверсии (по прил. 4 [1]) К₅ = 1;

К₇ – коэф-т, учитывающий влияние температуры воздуха (по прил. 2 [1]); при -8 ^оС для первичного облака К₇ = 0,48 (определено методом интерполяции);

Q₀ – количество выброшенного при аварии вещества:

 

Q₀ = dV_x = 0,681∙19000 = 12939 т, (2.2)

 

где d – плотность АХОВ т/м (по прил. 1 [1]), d = 0,681;

V_x – объем хранилища.

2. Определение времени испарения (продолжительность поражающего действия) аммиака под давлением с площади разлива (из обвалования):

 

, (2.3)

 

где h – толщина слоя АХОВ при разливе в обваловании: (h = H - 0,2 = 2,8 - -0,2 = 2,6 м);

К₂ – коэф-т, зависящий от физических свойств АХОВ, (по прил. 4 [1]) для аммиака при хранении под давлением К₂=0,025;

К₄ – коэф-т, учитывающий скорость ветра, (по прил. 2 [1]) К₄ = 1,33.

 

3. Определение эквивалентного количества вещества (т) во вторичном облаке

 

т, (2.4)

 

где К₆ – коэф-т, зависящий от времени прошедшего после начала аварии N = =4 ч, при N < Т принимается К₆ = N^0.8 = 4^0.8 = 3,03.

К₇ – коэф-т, учитывающий влияние температуры воздуха (по прил. 2 [1]); при -8 ^оС для вторичного облака К₇ = 1.

4. Определение (интерполированием) глубины зоны заражения первичным облаком (Г₁) для Q_э1 = 44,72 т, а также вторичным облаком (Г₂) для Q_э2 = 24,11 т (по прил. 4 [1]):

 

(2.5)

 

5. Определение полной глубины зоны заражения Г (км):

 

Г = Г_I + 0,5·Г_II = 26,69+0,5∙18,32 = 35,85 км, (2.6)

 

где Г_I - наибольший из размеров;

Г_II – наименьший из размеров Г₁ и Г₂.

6. Определение предельно возможного значения глубины переноса воздушных масс Г_п, км:

 

Г_п = N·ν = 4∙10 = 40 км, (2.7)

 

где N = 4 ч – время от начала аварии;

ν – скорость переноса фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха (по прил. 4 [1]), ν = 10 км/ч.

Поскольку Г_п > Г, то в расчетах площади зоны фактического заражения будет использоваться Г.

7. Определение глубины заражения в жилых кварталах города:

 

Г_город = 40 - (4+0,5) = 35,5 км (2.8)

 

8. Определение площади зоны фактического заражения (км²) через 4 ч после аварии (S_ф):

 

км², (2.9)

 

где К₈ = 0,081 - для инверсии – коэф-т, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха.

9. Определение площади зоны возможного заражения:

 

км², (2.10)

 

где φ = 90^о – угол сектора зоны заражения при скорости ветра ν = 2 м/с.

При этом S_в>S_ф.

10. Определение времени подхода зараженного воздуха к городу:

Время подхода облака АХОВ к заданному объекту зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле:

 

ч = 27 мин, (2.11)

 

где Х – расстояние от источника до заданного объекта.

Вывод:

Таким образом, так как продолжительность поражающего действия АХОВ аммиака при хранении под давлением равна времени испарения и составляет 110,9 ч, а глубина зоны заражения жилых кварталов города 35,5 км, сделаем вывод:

- через 4 ч после аварии облако зараженного воздуха (ОЗВ) представит опасность для населения, проживающего на удалении 35,5 км от южной окраины города в течение последующих (111 - 4) = 107 ч, или 4,5 сут, с площадью зоны заражения S_ф = 137,36 км².

 

ГОУ ВПО «Санкт-Петербургский архитектурно-строительный университет»