(Вказати які осередки ураження утворилися)
__________________________________________________________________.
Мешканці населених пунктів Бельци, Сади і Дачі, що знаходилися у багатоповерхових будинках, отримали ураження _______________________.
(Вказати ступінь ураження)
Персонал підприємства ________________________________________.
(Вказати ступінь працездатності персоналу)
Внаслідок зруйнування потенційно небезпечних об’єктів у підрозділах фірми може утворитися _____________________________________________
(Охарактеризувати обстановку, яка може утворитися)
__________________________________________________________________.
Висновок та пропозиції:
1. З метою виявлення та оцінки обстановки в підрозділах підприємства здійснити:
__________________________________________________________________
(Які заходи здійснити)
____________.
______________
2. За даними виявлення та оцінки обстановки (прогнозуванням та розвідкою) пропоную:_______________________________________________
________________
____
Студент __________курсу, ___________ навчальної групи
__________________________________________________
(Підпис, прізвище та ініціали)
Додаток 2.2.1
|
Додаток 2.2.2
Додаток 2.2.3
УВІДНА
про зруйнування гідродинаміно
та пожежа вибухонебезпечних об’єктів
1. В районі населеного пункту ХАТИНКА землетрусом зруйнована гребля водосховища. Обсяг води у водоймищі оцінюється у 70·106 м3 Перепад рівня води у шлюзі становить 50 м.
2. На залізничній станції БЕЛЬЦИ в наслідок коливання землі зійшли з рейок дві цистерни з пропаном. Рідина витікає у навколишнє середовище і випаровуючись утворює вибухонебезпечну суміш з повітрям.
Виявити та оцінити обстановку у підрозділах підприємства „Купон”, що розташовані в населених пунктів БЕЛЬЦИ, САДИ та ДАЧІ (додаток 2).
Запропонувати пропозиції щодо запобігання ураження та захисту персоналу визначених об’єктів від факторів ураження, які утворили (можуть утворитися) джерела небезпеки.
Об’єкти небезпеки − приміщення, що орендують підрозділи фірми: в населеному пункті БЕЛЬЦИ на __________ поверсі ______________________
(На якому поверсі) (Якої кількості поверхів)
_________________________ будинку; в населеному пункті
(Якого типу будинок)
САДИ на ______________ поверсі ____________________________________
(На якому поверсі) (Якої кількості поверхів та якого типу будинок)
будинку; в населеному пункті ДАЧІ на _______________ поверсі __________
(На якому поверсі) (Якої кількості
________________________ будинку.
поверхів, якого типу будинок)
Пора року − _______________, час доби − _____ годин _____ хвилин. Метеоумови: напрям вітру − _____ градусів, швидкість вітру на висоті 1 м − __________м/с, швидкість вітру на висоті 10 м − __________м/с, температура повітря на висоті 0,5 м − ________0С, температура повітря на висоті 2,0 м − ________0С, температура ґрунту − ________0С, хмарність − _____________ бали (балів).
Додаток 2.2.4
Визначити ризик ураження з летальним наслідком людини вдома на протязі року, якщо вона мешкає на п’ятому поверсі цегляного будинку в населеному пункті N, і знаходиться в помешканні 1/3 часу доби.
Вихідні дані:
- причина загибелі – дія факторів ураження катастрофічного затоплення на будинок, яке виникає в наслідок зруйнування бетонної гравітаційної греблі водосховища під впливом землетрусу, що відбувається один раз у 100 років:
- обсяг водосховища − W, м3;
- глибина води перед дамбою (глибина прорану) − H, м;
- висота нижнього б’єфу – Ннб, м;
- довжина прорану – В, м;
- середня швидкість руху хвилі прориву (попуску) − u, м/с;
- відстань від дамби (водоймища) до об'єкту, − R, м.
- будинок, де мешкає людина, багатоповерховий цегляний, збудований без урахування сейсмічної стійкості;
- населений пункт знаходиться в районі, який підлягає впливу катастрофічного затоплення один раз у 100 років.
Варіанти завдання – дивись табл. 6.2.2.
Таблиця 6.2.2
Варіанти завдання та значення параметрів H, Zm, R.
| Варіанти завдання | 2,1 | 2,2 | 2,3 | 2,4 | 2,5 | 2,6 | 2,7 |
| W ·106, м3 | |||||||
| Н, м | |||||||
| Ннб, м | |||||||
| В, м | |||||||
| u, м/с | |||||||
| R, м |
Порядок виконання розрахунків:
І. Визначення параметрів хвилі прориву на заданій відстані R від дамби.
1.1. Знаходять час підходу хвилі прориву на задану відстань R (до об'єкту):
, год.
Значення u= 5−7м/с приймаються для зон катастрофічного і надзвичайно небезпечного затоплень; для ділянок можливого затоплення – u = 1,5−2,5 м/с.
1.2. Визначається висота хвилі прориву h на відстані R від дамби (греблі):
, м
де m – коефіцієнт, значення якого залежить від R − відстані до об'єкту (див. додаток до завдання 2, табл. 6.2.2.1).
1.3. Розраховується час спорожнення водосховища (водоймища) за допомогою формули:
, год.
де N – максимальні витрати води через 1 м довжини прорану (ділянки переливу води через гребінь дамби), м3/с·м − визначається за допомогою табл. 6.2.2.2 (див. додаток до завдання 2).
1.4. Оцінюється тривалість (t) проходження хвилі прориву узаданому створі гідровузла на відстані R:
t=m1T, год.
де m1 – коефіцієнт (див. додаток до завдання 2, табл. 6.2.2.1), який залежить від R.
ІІ. За даними розрахунків з використанням табл. 6.2.2.3 (див. додаток до завдання 2) оцінюють ступінь зруйнування об'єкту.
ІІІ. Визначається ризик загибелі людини у рік:
де Q(Δt) – частота подій у рік;
w – ймовірність загибелі людини від однієї події.
Примітка: якщо ступінь зруйнування об’єкту, де знаходилися люди не сприяє їхньому ураженню (ймовірність ураження заданого ступеня наближається до нуля), тоді w = 0, а це означає, що й 
.
Приклад. Обсяг води у водосховищі W = 70·106 м3, довжина прорану B = 100 м, глибина води перед дамбою H = 50 м, середня швидкість руху хвилі прориву u = 5 м/с. Визначити параметри хвилі прориву на відстані R = 25 км від дамби до створу об'єкта.
Розв’язання завдання.
2.1. Розраховують час підходу хвилі прориву до створу об'єкту:
tпід= R /3600 u = 25·103/3600·5=1,4 (год.).
2.2. Визначають висоту хвилі прориву:
У табл.6.2.2.2 (див. додаток до завдання 2) для R = 25 км знаходять коефіцієнт m = 0,2, тоді:
h = mH = 0,2H = 0,2·50 = 10 (м).
2.3. Розраховують час спорожнення водосховища по формулі:
.
Значення N знаходять у табл. 6.2.2.2 (див. додаток до завдання 2).
При H = 50м: N = 350 м3/с·м:
T= 70·106/(3600·350·100)= 0,56 (год.).
2.4. Оцінюють тривалість проходження хвилі прориву t через об'єкт на відстані R.
У табл. 6.2.6.2.2.1 (див. додаток до завдання 2) для R = 25 км визначають коефіцієнт m1=1,7. Тоді:
t = m1T= 1,7 T= 1,7·0,56=0,94 (год.).
Висновок: h = 10 м; tпід = 1,4 год.; T = 0,56 год.; t = 0,94 год. У зв’язку з тим, що h = 10 м > 6 м та u = 5 м/с > 3 м/с, ступінь зруйнування будинку кваліфікується що найменш висока. Ймовірність загибелі людини в таких умовах наближається до одиниці.
ІІІ. Визначається ризик загибелі людини у рік:
.
Висновок: в наслідок події, що досліджувалася ризик загибелі людини в часи знаходження удома від впливу хвилі прориву наближається до прийнятної небезпеки – 1·10-6.
Додаток до завдання 2.
Таблиця 6.2.2.1
Значення коефіцієнтів m і m1, як функцій
відстані від дамби до створу об'єкту
| Найменування параметрів | Відстань від дамби до об'єкту (R), км | ||||||
| m | 0,25 | 0,2 | 0,15 | 0,075 | 0,05 | 0,03 | 0,02 |
| m1 | 1,7 | 2,6 |
Таблиця 6.2.2.2
Максимальна витрата води через 1 м довжини прорану
| H, м | ||||
| N, м3/с м |
Таблиця 6.2.2.3
Параметри хвилі прориву, що визначають ступінь зруйнування об'єктів
| Об'єкт | Ступінь зруйнування | |||||
| не висока | середня | висока | ||||
| h, м | u, м/с | h, м | u, м/с | h, м | u, м/с | |
| Будівлі цегляні − 4 і більше поверхів | 2.5 | 1,5 | 2,5 | |||
| Цегляні малоповерхові будинки (1-2 поверхи) | 2,5 | |||||
| Промислові будівлі без каркасні і з легким металевим каркасом | 1,5 | 7,5 | ||||
| Каркасні і панельні будинки | 1,5 | 3,5 | 2,5 | |||
| Промислові будівлі з важким металевим або залізобетонним каркасом | 1,5 | |||||
| Бетонні і залізобетонні будівлі | 4,5 | 1,5 | ||||
| Дерев'яні будинки (1–2 поверхи) | 2,5 | 1,5 | 3,5 | |||
| Збірні дерев'яні будинки | 2,5 | 1,5 | ||||
| Мости металеві | 0,5 | |||||
| Мости залізобетонні | 0,5 | |||||
| Мости дерев'яні | 0,5 | 1,5 | ||||
| Шляхопроводи з асфальтобетонним покриттям | 1,5 | |||||
| Шляхопроводи з гравійним покриттям | 0,5 | 0,5 | 1,5 | 2,5 |
Таблиця 6.2.2.4
Відносна частота аварій гідротехнічних споруд напірного типу
| Причини руйнування гідротехнічних споруд | Частота, % |
| Руйнування основи | |
| Недостатність водоскиду | |
| Слабкість конструкції | |
| Нерівномірне осідання тіла греблі | |
| Високий тиск на дамбу | |
| Застосування зброї | |
| Оповзання укосів | |
| Дефекти матеріалу | |
| Неправильна експлуатація | |
| Землетрус |
Таблиця 6.2.2.5
Відносна частота зруйнування різних типів дамб
| Тип дамби | Частота аварій, % |
| Земляна | |
| Захисна з місцевих матеріалів | |
| Бетонна гравітаційна | |
| Арочна залізобетонна | |
| Дамби інших типів |
Перелік аналітичних залежностей для виконання завдання 2:
, год; , м; , год; t=m1T, год; .
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.
8. 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.
9. Обчислюють радіус зони дії продуктів вибуху (зони II):
R2 = 1,7 R1 = 1,7·80 = 136 (м).
10.Знаходять радіус зони дії повітряної ударної хвилі (зони III)
R3 = 300 (м).
11. 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).
12. 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 ΔРф1 ≥ 100 кПа; сильних зруйнувань (R50) відповідно з ΔРф2 ≥ 50 кПа; середніх зруйнувань (R20) з ΔРф3 ≥ 20 кПа, слабких зруйнувань (R10) з ΔРф4 ≥ 10 кПа і безпечну зону (R6−7). з ΔРф5 ≤ 6−7 кПа (за міжнародними нормами безпечна для людини ударна хвиля є така, що має ΔРф = 7 кПа), можна зробити висновок: офіс знаходитиметься в зоні сильних зруйнувань (ΔРф > 50 кПа).
Тоді ймовірність ураження працівника з летальним наслідком буде 0,9.
13. 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:
ΔРф = (Мг Qг P0 Z)/(Vв ρп Сп Т0 К1), (5.1)
де Мг – маса горючого газу, що потрапив у приміщення в результаті аварії, кг;
Qг – 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);
Vв – вільний обсяг приміщення − 80% від його повного (Vп) обсягу, м3 .
Ρп – густина повітря до вибуху, кг/м3. При температурі повітря до вибуху − Т0, в розрахунках пропонується приймати ρп – 1,225 кг/м3 ;
Сп − питома теплоємність повітря, Дж/(кг·0К); приймають, що Сп = 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:
ΔРф = (Мг Qг P0 Z)/(Vв ρп СВ Т0 К1)
5. Мг = ρп Vв; Vв = 0,8 Vп = 0,8·10·2,5 = 20 (м3);
Мг = Vв · ρп /К1 = (20 ·1,225)/2 = 12,2 (кг).
6. За допомогою табл. 5.1 додатку до завдання 5 для пропано-повітряної суміші при Т0 = 293 0К визначають Qг, яка дорівнює 2,8·106 Дж/кг.
7. В розрахунках приймаються значення параметрів: Р0 = 101 кПа; Z = 0,5; ρп = 1,225 кг/м3; Сп = 1,01·103 Дж/(кг·0К).
8. Підставляють значення параметрів у формулу (5.1) і отримують:
ΔРф = 119 кПа при К1 = 2; та ΔРф = 80 кПа при К1 = 3.
5. Знайдені у п. 4 значення ΔРф порівнюють із значеннями цього параметру для зон смертельних уражень та суцільних зруйнувань і надмірним тиском ΔРф1 ≥ 100 кПа; сильних зруйнувань відповідно з ΔРф2 ≥ 50 кПа; середніх зруйнувань з ΔРф3 ≥20 кПа, слабких зруйнувань з ΔРф4 ≥10 кПа і безпечних умов з ΔРф5 ≤ 6−7 кПа. За міжнародними нормами безпечна для людини ударна хвиля є така, що має ΔРф = 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 | Рmax, МПа | Q, МДж/кг | КМВ з повітрям, % | Ρс, кг/м3 | Qс, МДж/кг | Yс | D, м/с | WTc |
| Метан | 0,716 | 0,72 | 50,0 | 5,0-16,0 | 1,232 | 2,76 | 1,256 | 0,527 | |
| Пропан | 2,01 | 0,86 | 46,4 | 2,1-9,5 | 1,315 | 2,80 | 1,257 | 0,535 | |
| Бутан | 2,67 | 0,86 | 45,8 | 1,8-9,1 | 1,328 | 2,78 | 1,270 | 0,486 | |
| Ацетилен | 1,18 | 1,03 | 48,2 | 2,5-81 | 1,278 | 3,39 | 1,259 | 0,651 | |
| Оксид вуглецю | 1,25 | 0,73 | 10,1 | 12,5-74,0 | 1,280 | 2,93 | 1,256 | 0,580 | |
| Аміак | 0,77 | 0,60 | 18,6 | 15,0-28,0 | 1,180 | 2,37 | 1,248 | 0,512 | |
| Водень | 0,09 | 0,74 | 120,0 | 4,0-75,0 | 0,933 | 3,42 | 1,248 | 0,648 | |
| Етилен | 1,26 | 0,886 | 47,2 | 3,0-32,0 | 1,285 | 3,01 | 1,259 | 0,576 |
Сп − питома теплоємність повітря, Дж/(кг·0К); для розрахунків приймають: Сп = 1,01·103 Дж/(кг·0К).
ЗАВДАННЯ 3
Тема 3: Техногенні небезпеки та їх реалізації.
Завдання на тему: Токсичні хімічні речовини – основа хімічної небезпеки. (Виявлення шляхом прогнозу та оцінка обстановки в осередку ураження, що виникає при зруйнуванні об’єкту, небезпечного в хімічному відношенні).
Навчальна та виховна мета.
1. Ознайомити студентів з основами методики виявлення та оцінки обстановки на об’єкті господарювання при загрозі виникнення (виникненні) надзвичайної ситуації, джерелом якої є об’єкт, небезпечний в хімічному відношенні.
2. Пробудити у студентів, як у майбутніх керівників колективів працівників, почуття відповідальності за забезпечення безпеки життя та діяльності людей в умовах надзвичайної ситуації.
