1. Введение
Сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ) широко применяются в современном производстве. На химически опасных объектах экономики используются, производятся, складируются и транспортируются огромные количества СДЯВ. Большое число людей работающих на подобных предприятиях могут подвергнутся значительному риску при возникновении аварий и различных чрезвычайных ситуаций (ЧС).
Прогнозирование возможных последствий ЧС позволяет своевременно принять необходимые меры по повышению устойчивости работы объекта, способствует предотвращению человеческих жертв и уменьшению экономического ущерба.
Заблаговременное прогнозирование позволяет вывить критичные элементы объекта экономики (ОЭ), определить возможные последствия ЧС, в том числе и последствия вторичных поражающих факторов и на их основе подготовить рекомендации по защите гражданского населения от этих последствий.
2. Методика оценки химической обстановки
Угроза поражения людей СДЯВ требует быстрого и точного выявления и оценки химической обстановки. Под химической обстановкой понимают масштабы и степень химического заражения местности, оказывающие влияние на действия формирований гражданской обороны (ГО), работу объекта экономики и жизнедеятельность населения.
Под оценкой химической обстановки понимается определение масштаба и характера заражения СДЯВ, анализ их влияния на деятельность объекта экономики, сил ГО и населения.
Исходными данными для оценки химической обстановки являются: тип СДЯВ, район, время и количество СДЯВ, разлившееся в результате аварии (при заблаговременном прогнозировании для сейсмических районов за величину выброса принимают общее количество СДЯВ). Кроме того, на химическую обстановку влияют метеорологические условия: температура воздуха и почвы, направление и скорость приземного ветра, состояние вертикальной устойчивости приземного слоя атмосферы.
В основу метода заблаговременной оценки химической обстановки положено численное решение уравнения турбулентной диффузии. Для упрощения расчетов ряд условий оценивается с помощью коэффициентов.
Глубина зоны химического поражения рассчитывается следующим образом:
, м.
где G – количество СДЯВ, кг;
D – токсодоза, мг . мин/л (D = C . T, здесь С – поражающая концентрация, мг/л, а Т – время экспозиции, мин);
V – скорость ветра в приземном слое воздуха, м/с.
Ширина зоны поражения:
, м.
Площадь зоны поражения:
, м2,
Время подхода зараженного воздуха к объекту рассчитывается из следующего соотношения:
, мин.
где L – расстояние от места аварии до объекта экономики, м;
– скорость переноса облака, зараженного СДЯВ.
Время действия поражающих концентраций считается следующим образом:
где – время испарения СДЯВ в зависимости от оборудования хранилища, час.
В приведенных уравнениях:
K1, K2, K6, – коэффициенты, учитывающие состояние атмосферы.
K3, K4 – учитывают условия хранения и топографические условия местности.
K5 – учитывает влияние скорости ветра на продолжительность поражающего действия СДЯВ.
Значения коэффициентов, времени испарения СДЯВ при скорости ветра 1 м/с и токсических свойств СДЯВ определяются из следующих таблиц:
| Вертикальная устойчивость атмосферы | |||
| Инверсия | Изотермия | Конвекция | |
| K1 | 0,03 | 0,15 | 0,8 |
| K2 | 1 | 1/3 | 1/9 |
| K6 | 2 | 1,5 | 1,5 |
| V, м/с | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| K5 | 1 | 0,7 | 0,55 | 0,43 | 0,37 | 0,32 |
| Тип хранилища СДЯВ | ||
| открытое | обвалованное | |
| K3 | 1 | 2/3 |
| Тип местности | ||
| открытая | закрытая | |
| K4 | 1 | 1/3 |
| Наименование СДЯВ | Тип хранилища | |
| открытое | обвалованное | |
| Аммиак | 1,3 | 22 |
| Хлор | 1,2 | 20 |
| Сернистый ангидрид | 1,3 | 20 |
| Фосген | 1,4 | 23 |
| Наименование СДЯВ | Токсические свойства | |
| Поражающая концентрация, мг/л | Экспозиция, мин | |
| Аммиак | 0,2 | 360 |
| Хлор | 0,01 | 60 |
| Сернистый ангидрид | 0,05 | 10 |
| Фосген | 0,4 | 50 |
3. Рекомендации по защите
В первую очередь необходимо определить границу возможного очага химического поражения (ОХП). Для этого на карту или план объекта экономики наносят зону возможного заражения, а затем выделяют объекты или их части, которые попадают в зону химического заражения.
Исходя из полученной картины, необходимо определить места расположения аптечек первой помощи, количества и места складирования средств индивидуальной защиты (респираторов, противогазов, защитных костюмов). Кроме того, учитывая, что большинство СДЯВ являются еще и горючими, необходимо предусмотреть наличие средств пожаротушения.
Основным видом защиты от воздействия СДЯВ являются: промышленные противогазы марки “В”,“К”, и “М”, гражданский противогаз ГП-5 и фильтрующие противогазы типа КД, также при объемной дохе кислорода не менее 18% и суммарной дозе ядовитых паров и газов не более 0,5% возможно применение респиратора РПГ-67 КД. При высоких концентрациях необходимо применять изолирующие противогазы и защитный костюм от токсичных аэрозолей, резиновые сапоги, перчатки.
При этом необходимо помнить, что время пребывания в средствах индивидуальной защиты существенно зависит от температуры окружающей среды (при работе в пасмурную погоду сроки работы могут быть увеличены в 1,5 – 2 раза):
| Температура наружного воздуха | Продолжительность работы в изолирующей одежде | |
| без влажного экранирующего комбинезона | с влажным экранирующим комбенизоном | |
+30 и выше +25 до +29 +20 до +24 ниже +15 |
до 20 мин до 30 мин до 45 мин более 3 часов |
1 – 1,5 часа 1,5 – 2 часа 2 – 2,5 часа более 3 часов |
При серьезных авариях, а также в случае возможности возникновения пожара, необходима эвакуация персонала. Также, силами медперсонала объекта, службы ГО и сотрудников объекта экономики должна быть оказана первая помощь пострадавшим.
Для возможности применения всех этих средств защиты и мер безопасности, необходимо, чтобы весь персонал объекта экономики, на котором возможна авария со СДЯВ, был ознакомлен с правилами техники безопасности, а также с правилами применения средств индивидуальной защиты и оказания первой медицинской помощи при отравлении ядовитыми газами. Службе ГО объекта необходимо проводить периодические учения и/или методические занятия, способствующие получению описанных навыков служащими объекта экономики, и моделирующие возможные ситуации при возникновении аварии со СДЯВ и эвакуации людей.
Приложение 1. Программа оценки химической обстановки
«Программа оценки химической обстановки при аварии со СДЯВ» предназначена для прогнозирования возможных последствий аварии на объекте экономики и оценки химической обстановки в случае возникновения такой аварии.
Программа выполнена в среде Borland C++ Builder 3.0 и работает под управлением ОС Microsoft Windows 9x. Программа обладает дружественным интуитивно-понятным интерфейсом и не нуждается в каком-либо дополнительном обучении для работы с ней (предполагается, чт
В зависимости от задаваемых пользователем параметров (тип, количество, способ хранения СДЯВ, вертикальная устойчивость атмосферы, скорость ветра, тип местности, расстояние до объекта экономики) выполняется расчет глубины, ширины и площади возможной зоны заражения, время подхода зараженного воздуха к объекту, продолжительность поражающего действия СДЯВ. Пересчет всех параметров выполняется «на лету», результаты оценки химической обстановки можно сохранить в текстовый файл.
Текст программы:
// Программа оценки химической обстановки при аварии со СДЯВ
// Автор: студент группы ИП-2-94 Яковлев Дмитрий
// Прогамма разработана в среде Borland C++ Builder 3.0
#include <vcl.h>
#pragma hdrstop
#include "Unit1.h"
#pragma package(smart_init)
#pragma resource "*.dfm"
#include <math.h>
#include <vcl/dstring.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>
// Описания глобальных переменных и таблиц рассчета коэффициентов
// (все значения взяты из методички ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ для выполнения
// практической работы по теме 1.6)
TForm1 *Form1;
int
G,L,V;
float
k1,k2,k3,k4,k5,k6,D,ti;
// Таблица: вертикальная устойчивость атмосферы
float
atm[3][3] = {{0.03, 0.15, 0.8},{1, 1/3.0, 1/9.0},{2, 1.5, 1.5}};
// Таблица рассчета k5 в зависимости от скорости ветра
float
velocity[6] = {1, 0.7, 0.55, 0.43, 0.37, 0.32};
// Таблица рассчета k3 в зависимости от вида хранилища
float
store[2] = {1, 2/3.0};
// Таблица рассчета k4 в зависимости от вида местности
float
place[2] = {1, 1/3.0};
// Таблица рассчета времени испарения СДЯВ в зависимости от типа СДЯВ и вида
// хранилища
float
timeOF[4][2] = {{1.3, 22},{1.2, 20},{1.3, 20},{1.4, 23}};
// Таблица: токсические свойства СДЯВ
float
prop[4][2] = {{0.2, 360},{0.01, 60},{0.05, 10},{0.4, 50}};
//Функция конструтор
__fastcall
TForm1::TForm1(TComponent* Owner)
: TForm(Owner)
{
}
//Функция вывода рассчетных значений
void
setLabel(float
what, TLabel *a, char
*b)
{
int
i,l;
AnsiString bff;
bff = FormatFloat("0.00", what);
i = a->Caption.Pos(": ");
l = a->Caption.Length() - i;
a->Caption = a->Caption.Delete(i+2, l);
a->Caption = a->Caption + bff + b;
}
// Функции пересчета коэффициентов и значений
void
setTI()
{
ti = timeOF[Form1->ComboBox1->ItemIndex][Form1->ComboBox4->ItemIndex];
}
void
setD()
{
D = prop[Form1->ComboBox1->ItemIndex][0]*prop[Form1->ComboBox1->ItemIndex][1];
D = D*60/100000.0;
}
void
setk1k2k6()
{
k1 = atm[0][Form1->ComboBox2->ItemIndex];
k2 = atm[1][Form1->ComboBox2->ItemIndex];
k6 = atm[2][Form1->ComboBox2->ItemIndex];
}
void
setk5V()
{
k5 = velocity[Form1->ComboBox3->ItemIndex];
V = Form1->ComboBox3->ItemIndex + 1;
}
void
setk3()
{
k3 = store[Form1->ComboBox4->ItemIndex];
}
void
setk4()
{
k4 = place[Form1->ComboBox4->ItemIndex];
}
// Функция вычисления параметров зоны заражения, время подхода зараженного
// воздуха и время поражающего действия СДЯВ
void
setZone()
{
float
h,w,s,t1,t2;
G = Form1->Edit2->Text.ToInt();
h = k2*k3*k4*34.2*pow(pow(G/(D*V), 2), 1/3.0);
setLabel(h, Form1->Height, " м");
w = k1*h;
setLabel(w, Form1->Width, " м");
s = 0.5*h*w;
setLabel(s, Form1->Square, " м2");
L = Form1->Edit1->Text.ToInt();
t1 = L/(k6*V);
setLabel(t1, Form1->timeA, " c");
t2 = (ti*k5);
setLabel(t2, Form1->timeB, " час");
}
// Контроль ввода количеста СДЯВ и расстояния до объекта экономики
// (разрешен ввод только целых чисел) и пересчет параметров
void
__fastcall
TForm1::Edit1Change(TObject *Sender)
{
char
c[4];
strcpy(c,Edit1->Text.c_str());
int
i=0;
while
(c[i]!=0){
if
((c[i]>'9')||(c[i]<'0'))
strcpy(c+i,c+i+1);
else
i++;
}
Edit1->Text=c;
if
(Edit1->Text != "")
setZone();
}
void
__fastcall
TForm1::Edit2Change(TObject *Sender)
{
char
c[4];
strcpy(c,Edit2->Text.c_str());
int
i=0;
while
(c[i]!=0){
if
((c[i]>'9')||(c[i]<'0'))
strcpy(c+i,c+i+1);
else
i++;
}
Edit2->Text=c;
if
(Edit2->Text != "")
setZone();
}
// Функции вызывающие функции пересчета коэффициентов, в зависимости от
// действий пользователя
void
__fastcall
TForm1::ComboBox1Change(TObject *Sender)
{
setD();
setTI();
setZone();
}
void
__fastcall
TForm1::ComboBox2Change(TObject *Sender)
{
setk1k2k6();
setZone();
}
void
__fastcall
TForm1::ComboBox3Change(TObject *Sender)
{
setk5V();
setZone();
}
void
__fastcall
TForm1::ComboBox4Change(TObject *Sender)
{
setk3();
setTI();
setZone();
}
void
__fastcall
TForm1::ComboBox5Change(TObject *Sender)
{
setk4();
setZone();
}
// Начальная инициализация всех значений
void
__fastcall
TForm1::FormCreate(TObject *Sender)
{
ComboBox1->ItemIndex=0;
ComboBox2->ItemIndex=0;
ComboBox3->ItemIndex=0;
ComboBox4->ItemIndex=0;
ComboBox5->ItemIndex=0;
setTI();
setD();
setk1k2k6();
setk5V();
setk3();
setk4();
setZone();
}
//Обработка выхода из программы
void
__fastcall
TForm1::Button2Click(TObject *Sender)
{
if
(Application->MessageBox("Вы действительно хотите закончить работу с программой?", "Завершение работы", MB_YESNO + MB_ICONQUESTION + MB_DEFBUTTON1) == IDYES)
exit (0);
}
// Сохранение результатов работы программы
void
__fastcall
TForm1::Button1Click(TObject *Sender)
{
if
(Save->Execute()){
FILE*output = fopen(Save->FileName.c_str(),"w");
if
(output == NULL){
Application->MessageBox("Ошибка!", "Ошибка записи файла", MB_OK+MB_ICONERROR);
return
;
}
fprintf(output, "%sn", Form1->Height->Caption);
fprintf(output, "%sn", Form1->Width->Caption);
fprintf(output, "%sn", Form1->Square->Caption);
fprintf(output, "%sn", Form1->timeA->Caption);
fprintf(output, "%sn", Form1->timeB->Caption);
fclose(output);
}
}