Калинин А.А. (рук.) Безопасность жизнедеятельности

Подождите немного. Документ загружается.

661

Возможные потери среди населения, проживающего вблизи ХОО и

оказавшегося в зоне заражения ХОВ, со смертельным исходом рассчитывают

по формуле:

QРN

CМ

⋅=

где Р − плотность населения, тыс. чел./км

(в промышленных районах Р =

0,85 тыс. чел./км

4.6.5 Оценка химической обстановки

Химическая обстановка − это масштабы и степень заражения окру-

жающей среды ХОВ, возникающие при аварии на объектах экономики, жиз-

недеятельности и оказывающие влияние на здоровье персонала, населения и

ликвидацию последствий.

Исходными данными для анализа химической обстановки являются:

• общее количество ХОВ на объекте и данные о размещении их запасов

в технологических емкостях и трубопроводах;

• количество ХОВ, выброшенного в атмосферу, и характер его разлива

на подстилающей поверхности («свободно», «в поддон» или «в обваловку»);

• высота поддона или обваловки емкости;

• метеорологические условия: температура воздуха, скорость ветра на

высоте 10 м (на высоте флюгера), степень вертикальной устойчивости атмо-

сферы.

При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения ХОВ в

случае аварии в качестве исходных данных принимают выброс ХОВ в мак-

симальной по объему единичной емкости, а для сейсмоопасных районов –

общий запас ХОВ на объекте, метеорологические условия – инверсия, ско-

рость ветра 1 м/с.

Для прогноза масштабов заражения непосредственно после аварии в

качестве исходных данных принимают конкретные данные о количестве вы-

броженного ХОВ и реальные метеоусловия.

Масштабы заражения ХОВ определяют:

662

• для сжатых газов − только по первичному облаку; • ядовитых жидко-

стей, кипящих при температуре окружающей среды, − только по вторичному

облаку; • сжиженных газов − отдельно по первичному и вторичному облаку.

При расчете масштабов заражения ХОВ принимают следующие

условия:

• емкости, содержащие ХОВ, разрушаются полностью;

• толщина слоя жидкости для ХОВ (h), разлившейся свободно по под-

стилающей поверхности, принимается равной 0,05 м по всей площади разли-

ва; для ХОВ, разлившихся в поддон или в обвалование, определяется из со-

отношений:

а) при разливах из емкостей, имеющих самостоятельный поддон (обва-

лование),

h = Н − 0,2,

где Н − высота поддона (обвалования), м;

б) при разливах из емкостей, расположенных группой, имеющих об-

щий поддон (обвалование),

ρ⋅

где Q

− количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещест-

ва, т; ρ − плотность вещества, т/м

; F − реальная площадь разлива в поддон

(обваловку), м

;

• при авариях на газо- и продуктопроводах величина выброса ХОВ прини-

мается равной его максимальному количеству, содержащемуся в трубопроводе

между автоматическими отсекателями, например для аммиакопроводов −

275−500 т. (пример решения осуществите на практических занятиях)

Одной из главных задач по защите персонала, населения и территорий

в условиях химических аварий является приостановка или ограничение исте-

чения ХОВ (пара) из резервуара. Выполнение этой задачи достигается пере-

крытием кранов и задвижек на трубопроводах с помощью бандажей, хому-

тов, тампонов, заглушек, перекачкой жидкости из аварийной емкости в за-

пасную (резервную) и т. п.

663

Эти работы, как правило, осуществляются под руководством и при не-

посредственном участии специалистов, обслуживающих аварийное оборудо-

вание или сопровождающих ХОВ при транспортировке.

Для локализации химического заражения, предотвращения растекания

ХОВ на местности, предупреждения заражения грунтовых вод могут быть

использованы различные способы и средства, в т. ч.:

• обвалование разлившейся жидкости;

• создание различных препятствий на пути растекания ХОВ (оборудо-

вание перемычек, запруд и т. п.);

• сбор разлившейся ядовитой жидкости в естественные и искусственно

созданные заглубления-ловушки (ямы, канавы, кюветы).

В некоторых случаях жидкую фазу можно собирать в специальные ем-

кости (бочки), а затвердевшую фазу − даже в полиэтиленовые или пластико-

вые мешки для последующей отправки на утилизацию.

При организации и проведении этих работ в первую очередь предотвра-

щают попадание ХОВ в реки, озера, пруды, подземные коммуникации, ливне-

вую канализацию, подвалы зданий и сооружений.

Для снижения скорости испарения ХОВ и ограничения глубины рас-

пространения их парогазовой фазы рекомендованы следующие способы:

• подавление парогазовой фазы с помощью водяных завес;

• поглощение жидкой фазы слоем сыпучих адсорбирующих материалов

(грунт, песок, шлак, уголь или его пыль, керамзит, опилки и т. п.);

• изоляция жидкой фазы пенами, пленочными материалами, настилом,

изготовленным из легких материалов и др.;

• обезвреживание ХОВ растворами химически активных реагентов.

Подавление парогазовой фазы ХОВ может производиться путем созда-

ния в непосредственной близости от источника заражения на направлении

распространения облака зараженного воздуха мелкодисперсных водяных за-

вес. Последние могут создаваться с помощью поливомоечных и пожарных

машин (мотопомп), войсковых авторазливочных станций, тепловых машин

типа ТМС−65 и др. высоконапорных водяных агрегатов. С целью получения

мелкодисперсных водяных завес рекомендуется использовать специальные

устройства для дробления струи воды, подаваемой из брандспойта.

664

При испарении взрывоустойчивых ингаляционно опасных ХОВ может

быть использован и такой способ, как постановка отсечных огневых завес,

обеспечивающих подъем облака зараженного воздуха на высоту, на которой

распространение облака не представляет опасности для окружающего насе-

ления.

Поглощение жидких ХОВ слоем сыпучих материалов может оказаться

наиболее доступным в условиях сложившейся обстановки, так как для этого

могут быть использованы самые различные подручные материалы. Слой ад-

сорбента в каждом конкретном случае определяется толщиной слоя разлив-

шейся жидкости. В последующем используемые при этом в качестве адсор-

бента материалы вместе со слоем грунта (на глубину пропитки ХОВ) должны

вывозиться в безопасные районы для обеззараживания (захоронения) или

обеззараживаться на месте.

Изоляцию жидких ХОВ пенами и другими покрытиями осуществляют

в целях снижения скорости их испарения. Для получения пен и покрытия

ими разлившейся жидкости используют пеногенераторы пожарных машин

или импровизированные приспособления к др. специальным машинам.

Одним из наиболее доступных и дешевых методов снижения скорости ис-

парения ХОВ является разбавление их водой или обезвреживающими (нейтра-

лизующими) растворами (табл. 4.35), которые могут подаваться в виде мелко-

дисперсного аэрозоля или компактной струи. Мелкодисперсный аэрозоль в

данном случае, с одной стороны, обеспечивает разбавление АХОВ и, с др., −

поглощение ядовитых паров, исходящих из источника заражения. Компакт-

ную струю используют для нейтрализации концентрированных кислот, окис-

лителей и др. веществ, бурно вступающих в реакцию с водой или хорошо

растворяющихся в ней.

Для обеззараживания местности и сооружений используется техника

(пескоразбрасыватели, подметально-уборочные машины, опрыскиватели, буль-

дозеры, грейдеры и т. п.). Обеззараживание техники осуществляют только в

отдельных случаях, как правило, при работах с высококипящими ХОВ. Для

этих целей могут использоваться прежде всего специальные машины войск

ГО, Вооруженных Сил, а также пожарные и поливомоечные машины.

В ходе ликвидации последствий выброса ХОВ в окружающую среду в

некоторых случаях и, прежде всего, связанных с опасностью попадания про-

665

дуктов обеззараживания в открытые или подземные водоисточники, сохра-

нением угрозы поражения людей и сельскохозяйственных животных, следует

осуществлять сбор, транспортировку и захоронение или уничтожение про-

дуктов обезвреживания ХОВ и обеззараживания территории на месте их

пролива.

Для определения в окружающей среде химически опасных веществ ис-

пользуют приборы, системы и средства, (рис. 4.14) которые подразделяют на

приборы, системы и средства контроля загрязнения воздуха промышленных

выбросов, отработанных газов, поверхностных вод, питьевой воды, сточных

вод и почвы.

Для измерения содержания одного или нескольких компонентов в газо-

вой смеси применяют газоанализаторы.

Приборы, осуществляющие только сигнализацию о достижении зара-

нее установленного значения концентрации одного или нескольких веществ,

называют сигнализаторами.

Газовые хроматографы позволяют определить качественный и коли-

чественный состав сложной смеси, включающей от 100 до 200 летучих ком-

понентов.

С приборами ознакомитесь на практических занятиях

666

( Раздел 5 Лекция 13)

Обеспечение безопасности в ЧС в условиях пожаров и взрывов

Согласно ГОСТ 12.1.004−91,

пожар − это процесс, характеризующийся социальным и/или экономи-

ческим ущербом в результате воздействия на людей и/или материальные

ценности факторов термического разложения вне специального очага, а так-

же применяемых огнетушащих средств.

Причины возникновения пожаров следующие: нарушение норм и пра-

вил пожарной безопасности при проектировании, строительстве и эксплуата-

ции зданий и сооружений; короткое замыкание; атмосферное электричество;

возгорание; взрывы веществ и материалов и др.

Контейнеровоз, объезжавший стоявший бензовоз на Дмитровском

шоссе (г. Москва), повредил цистерну последнего, в результате чего мгно-

венно произошло возгорание бензина, и вспыхнул находившийся рядом на

остановке троллейбус с пассажирами, из которых 10 чел. погибли, 25 чел.

получили ожоги различной степени тяжести.

Ночью 10 апреля 2003 г. произошел пожар в школе-интернате для глу-

хих детей (г. Махачкала, Дагестан); 28 детей (в основном в возрасте 7–8 лет)

погибли, 102 ребенка получили ожоги и отравления различной степени тяже-

сти.

Аналогичная трагедия произошла в средней школе п. Сыдыбыл (Яку-

тия); погибли 22 ученика.

Особый случай возникновения пожара − это крупномасштабное диф-

фузионное горение, реализуемое при разрыве резервуара с горючей жидко-

стью под давлением.

При хранении горючих и легковоспламеняющихся продуктов в резер-

вуарах возможны вскипания, выбросы, взрывы, разрушение емкостей и раз-

ливы горящей жидкости. Горение нефтепродуктов в резервуарах начинается

с воспламенения паровоздушной смеси с последующим спокойным горением

в виде факела. Характер разрушения резервуаров при этом зависит от кон-

центраций паров жидкостей и конструкций резервуара.

Вскипание – это переход в пар большого количества мелких капелек во-

ды, находящихся в нефтепродукте и связанная с этим образование на поверхно-

667

сти жидкостей пены, которая может переливаться через борт резервуара, рас-

пространяя горение на соседние резервуары и объекты (рис. 4.15). К вскипанию

способны все нефтепродукты, имеющие воду и прогревающиеся в процессе го-

рения выше 100

С.

Рис. 4.15. Схема распространения пожара на смежные резервуары

при вскипании нефти (слайд)

Выброс – это мгновенный переход в пар воды, находящейся на дне резер-

вуара, образование повышенного давления и, как следствие этого, выбрасыва-

ние горящей жидкости из резервуара. Необходимыми условиями для выброса

являются наличие на дне резервуара водяной подушки, прогрев всей массы

нефтепродукта до границы его раздела с водой до температуры, равной 100

С.

При этом тысячи тонн нефтепродуктов могут быть выброшены на расстоянии

свыше восьми диаметров резервуара, а площадь, покрытая горящей жидкостью,

составит несколько тысяч квадратных метров. Продолжительность выбросов

обычно бывает в пределах 7–130 с. Начало выброса сопровождается значитель-

ным шумом вследствие бурного кипения жидкости и деформации стенок резер-

вуара.

Время до наступления момента выброса нефтепродукта в условиях свобод-

ного горения зависит от его плотности, теплоемкости, уровня в резервуа-

ре, скорости выгорания и прогревания, теплопередачи через стенку резер-

вуара и от нагретого (гомотермического) слоя.

В соответствии с ГОСТ 27331−87 пожары по классам различают:

А − горение твердых веществ; В − горение жидких веществ;

С − горение газообразных веществ; Д − горение металлов и их сплавов;

Е − горение электроустановок, находящихся под напряжением.

От класса зависит выбор методов и средств тушения пожаров.

При классификации пожаров учитывают также условия их возникновения,

масштабы и скорость распространения.

По условиям возникновения пожары подразделяют:

• на пожар разлития (проливов) – пожар, возникающий при возгорании

разлитой горючей жидкости по поверхности пола, земли, водной поверхно-

668

сти и т. п. При таком пожаре устойчивое горение происходит испаряющейся

за счет нагрева огнем жидкости;

•пожар с образованием огненных струй – пожар, происходящий тогда,

когда горючая жидкость или газ, находящиеся под давлением, воспламеня-

ются при истечении из отверстия трубопровода и т. п.;

• пожар-вспышку – пожар, возникающий при воспламенении облака,

состоящего из смеси легковоспламеняющегося газа и воздуха;

• пожар с образованием огненного шара («огненный шар») – пожар, воз-

никающий при мощном истечении потока горючей жидкости или газа с

сильным перемешиванием и быстром воспламенении. Начальное облако час-

то имеет полусферическую форму, но затем быстро принимает очертания

сферы и поднимается вверх.

По условиям распространения различают линейное и объемное распро-

странение пожара.

Линейное распространение пожара – это перемещение пламени по по-

верхности горючих веществ в данном направлении и в данной плоскости.

Такое распространение пожара возможно по поверхности горючей

жидкости, потолку, стене и т. п. Перемещение пламени происходит в резуль-

тате того, что теплота, выделяющаяся при горении передается соприкасаю-

щимся с очагом горения горючим веществам и поверхностям, расположенным

на расстоянии. При нагревании поверхностей до температуры самовоспламене-

ния или воспламенения произойдет их загорание и перемещение пламени.

Объемное распространение пожара – это возникновение новых оча-

гов пожара на расстоянии от первоначального и в других плоскостях. Такое

распространение пожара возможно в пределах одного помещения, из поме-

щения в другое помещение, в пределах здания и между зданиями.

Распространение пожара в пределах одного помещения происходит

путем передачи теплоты излучением, конвекцией и теплопроводностью. С

увеличением площади пожара помещение заполняется продуктами горения,

которые излучают теплоту и, перемещаясь, отдают ее строительным конст-

рукциям, оборудованию, веществам и материалам, находящимся в помеще-

нии, образуя новые очаги пожаров. При наличии нескольких очагов увеличи-

ваются температура воздуха, прогрев строительных конструкций и оборудо-

вания, количество выделяющейся теплоты. Когда прогрев строительных кон-

669

струкций достигнет критического значения и объем продуктов горения зна-

чительно превысит объем помещения, в котором произошел пожар, будет

наблюдаться перепад давления между соседними помещениями, что будет

способствовать проникновению продуктов горения в соседние помещения

через отверстия и проемы (дверные, оконные, портальные, вентиляционные и

т. п.). При достижении в помещении температуры (в пределах 100

С) начи-

нается разрушение оконных проемов и значительно изменяется газообмен в

очаге пожара: в помещение будет поступать свежий воздух и происходить

вытяжка продуктов горения. Выброс пламени, несгораемых частиц (искр),

горящих конструктивных элементов на значительные расстояния приведет к

распространению пожара между зданиями.

Распространение пожаров на территории промышленного предпри-

ятия зависит:

• от огнестойкости строительных конструкций зданий и сооружений;

• конструктивной и функциональной опасности зданий и сооружений;

• сосредоточенности тепловой нагрузки и скорости ее выгорания;

• газообмена очага пожара с окружающей средой;

• плотности застройки (процентное отношение суммы площадей зданий

и сооружений в плане к площади территории, на которой они расположены в

пределах всей территории промышленного объекта);

• характера местности и метеорологических условий;

• класса технологических блоков, процессов, помещений, зданий, на-

ружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности.

Условия распространения пожаров учитывают при нормировании и

проектировании противопожарных преград. В зависимости от масштабов

и скорости распространения пожары подразделяют на отдельные пожары,

пожары в завалах, сплошные пожары и огненные штормы. Масштабы рас-

пространения пожаров учитывают при анализе пожарной обстановки.

При пожарах для людей и материальных ценностей представляют

опасность следующие факторы:

а) первичные: открытый огонь и искры, повышенная температура окру-

жающей среды и предметов, токсичные продукты горения и термического раз-

ложения, дым и пониженная концентрация кислорода;

670

б) вторичные: осколки, части разрушившихся аппаратов, агрегатов, ус-

тановок, конструкций, электрический ток, возникший в результате выноса

высокого напряжения на токопроводящие части конструкций, аппаратов, аг-

регатов, опасные факторы взрыва, происшедшего вследствие пожара и огне-

тушащие средства.

Зоной пожаров называют территорию, в пределах которой в результате

стихийных бедствий, аварий или катастроф, неосторожных действий людей, а

также воздействия современных средств поражения возникают и распростра-

няются пожары.

Воздействие открытого огня на кожу человека характеризуется интен-

сивностью теплового потока, которую рассчитывают согласно НПБ 107−97.

Предельные значения интенсивности теплового излучения при пожарах проли-

вов для различных степеней поражения человека приведены в табл. 4.39, а в

случае «огненного шара» − в табл. 4.40.

Таблица 4.39

Степень поражения человека при пожарах проливов

Степень поражения Интенсивность тепло-

вого излучения, кВт/м

Без негативных последствий в течение

длительного времени

1,4

Безопасно для человека в брезентовой

одежде

4,2

Ожог первой степени через 15

−

20 с

Ожог второй степени через 30−40 с

7,0

Ожог первой степени через 6

−

8 с

Ожог второй степени через 12−16 с

10,5

Повышенные интенсивность теплового излучения и температура воздуха

вызывают ожоги кожного покрова, дыхательных путей и ожоговый шок (воз-

буждение или заторможенность вплоть до спутанного сознания или его потери

и др.).