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

ГОУ ВПО Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет

Факультет безотрывных форм обучения

Кафедра Безопасности жизнедеятельности

Дисциплина: «Безопасность жизнедеятельности»

Специальность: «Промышленное и гражданское строительство»

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

Вариант №03

Выполнила студентка гр. *****

Лапшина Юлия Владимировна

Проверил преподаватель:

***

г. Санкт-Петербург
2011

Содержание

№ п/п	Наименование тем практических занятий, составляющих расчётно-графическую работу	Страница
	«Оценка размеров зон заражения при авариях с выбросами радиоактивных веществ» (Вариант №03)
	«Оценка химической обстановки при аварии на ХОО» (Вариант №03)
	«Оценка воздействия опасных факторов пожара на персонал и население» (Вариант №03)
	«Расчет противорадиационных укрытий (ПРУ)» (Вариант №03)

 

 

Расчетно-графическая работа №1

  Опасность поражения людей радиоактивными, отравляющими и сильнодействующими… Радиационная обстановка в результате радиоактивного заражения требует принятия определенных мер защиты, исключающих…

Вариант №03

Задача № 1

Дано: Определить полученную дозу для резчиков металла (К=1) и бульдозеристов (К=4), если уровень радиация на время t = 3,9 составляет Р = 27, время…   Решение:

Задача 2

Дано: Определить продолжительности рабочих смен в течение суток (3 смены) для резчиков металла (К=1) и бульдозеристов (К=4), если уровень радиации… Решение: Используя ранее полученное значение Р1 = 130 Р/час по номограмме, заданный уровень радиации Дзад = 25 Р, определяем…

Задача 3

Дано: Определить допустимое время начала работ для резчиков металла (К=1) и бульдозеристов (К=4), если уровень радиации на время t=3,9 часа… Используя ранее полученное значение Р1 = 130 Р/час по номограмме, заданный…

Приложение 1

 

Приложение 2

 

Расчетно-графическая работа №2

АХОВ – это химическое вещество, применяемое в народнохозяйственных целях, которое при выливе или выбросе может приводить к заражению воздуха с… Различают несколько стадий массового поражения окружающей среды: · Первичное облако – облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (1-3 мин) перехода в атмосферу части…

Вариант № 03

Дано: Склад с АХОВ расположен южнее города. Глубина санитарной зоны - 4 км. На удалении 0,5 км от северной границы склада в 4 часов 11 минут произошла авария емкости с AД - аммиак под давлением объемом Q₀=33 тыс. тонн. Ёмкость обвалована, высота обваловки H = 3,9 м.

Метеоданные: ветер южный, скорость V = 4 м/с, восход солнца в T_восх = 5 часов 11 минут, температура воздуха t = 11°С, ясно.

Требуется определить: Степень угрозы для жителей города через 4 часа после взрыва.

Решение:

 

Рис. 6

1. Определяем количество эквивалентного вещества по первичному облаку:

 

,

где k₁ = 0,18 – коэффициент, зависящий от условия хранения АХОВ (табл.1);

k₃ = 0,04 – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе аммиака (табл.1);

k₅ = 1– коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха;

k₇ = 1,0 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (табл.1);

Q₀ = 33000 т – количество АХОВ.

 

Q_э1=0,18·0,04·1·1,0·33000 = 237,6 т.

 

Таблица 1

Характеристика АХОВ и вспомогательные коэффициенты для определения
глубины зон заражения

Наименование АХОВ	Плотность АХОВ, т/м3	Температура кипения, градусы	Пороговая токсодоза, мг·мин/л	Значения вспомогательных коэффициентов
k1	k2	k3	k7 (для различных температур)
газ	жидкость	-40	-20
Аммиак: хранение под давлением	0,0008	0,681	-33,42	15,0	0,18	0,025	0,04	0,0 0,9	0,3 1,0	0,6 1,0	1,0 1,0	1,4 1,0

 

2. Определяем время испарения (продолжительность поражающего действия) аммиака с площади разлива (из обваловывания):

где h – толщина слоя АХОВ при разливе в обваловывании;

d = 0,681 т/м3 - плотность АХОВ (табл.1);

k₂ = 0,025 - коэффициент, зависящий от физических свойств АХОВ (табл.1);

k₄ = 2,0 - коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл.2).

 

 

Таблица 2

Зависимость коэффициента k4 от скорости ветра

Скорость ветра, м/с
k4		1,33	1,67	2,0

h = H - 0,2 = 3,9 - 0,2 = 3,7 м;

 

T = 3,7·0,681/0,025·2,0·1,0 = 50,4 ч

3. Определяем эквивалентное количество АХОВ (т) во вторичном облаке:

,

где k₆ = 3,2 – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии.

N<Т. При N=4 ч принимаем k₆ =N^0,8 = 4^0,8=3,03.

Q_э2 = (1-0,18)·0,025·0,04·2,0·1·3,03·1·33000/3,7·0,681 = 65,08 т

4. Находим интерполированием глубину зоны заражения первичным и вторичным облаком:

 

Таблица 3

Определение глубины зоны заражения

Скорость ветра, м/с	Эквивалентное количество АХОВ, т
0,5
	1,33	1,88	4,36	6,46	9,62	12,18	16,43	24,80	48,18

 

Глубины зон заражения определяем при помощи интерполяции в зависимости от величины Q_э (табл.3):

· Для первичного облака:

Q_э1=237,6 т → Г₁=40,89 км

· Для вторичного облака:

Q_э2=65,08 т → Г₂=18,96 км

5. Определяем полную глубину зоны заражения:

Г=Г_max+0,5·Г_min=40,89+0,5·18,96=50,37 км.

6. Находим предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс:

где v = 4 м/с – скорость переноса фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха; N=4 ч.

 

Таблица 4

Скорость переноса фронта зараженного воздуха

Г_п=4·21=84 км.

7. Определяем глубину заражения в жилых кварталах города:

Г_гор=50,37 - (4+0,5)=45,87 км

8. Определяем время подхода зараженного воздуха к городу:

где Х – расстояние от источника заражения до заданного объекта, км;

v – скорость переноса фронта облака зараженного воздуха, км/ч (табл.4).

или 13 минут.

9. Определяем площадь зоны фактического заражения (км2) через 4 часа после аварии (Sф):

где K₈ – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным 0,081 при инверсии; 0,133 – при изотермии; 0,235 – при конвекции (табл.5);

N – время, прошедшее после аварии, ч.

Г_п=84 км, N=4часа.

 

S_ф=0,081·84²·4^0,2=754,2 км².

 

Таблица 5

Определение степени устойчивости воздуха по прогнозу погоды

10. Определяем площадь зоны возможного заражения:

где S_в – площадь зоны возможного заражения АХОВ, км²;

Г – глубина зоны заражения, км;

φ – угловые размеры зоны возможного заражения, град (табл.6).

 

Таблица 6

Угловые размеры зоны возможного заражения АХОВ

v, м/с	<0,5			>2
φ, град

φ=45⁰ при скорости ветра v >2 м/с, Г =50,37 км.

 

S_в=8,72·10^-3·50,37²·45⁰=996 км².

При этом S_в > S_ф.

 

Выводы:

1. В результате аварии емкости с аммиаком под давлением население будет находиться под угрозой поражения равному времени испарения, что составляет 50,4 часа, а глубина зоны заражения жилых кварталов составит около 45,87 км.

2. В течение 4 часов облако зараженного воздуха представит опасность для населения, проживающего на удалении 45,87 км от южной окраины города в течении последующих (50,4-4)=46,4 ч. Ориентировочное время подхода зараженного воздуха к городу составит 13 минут с момента аварии.

3. Площадь зоны возможного заражения составит 996 км², а фактического заражения – 754,2 км².

 

 

Список использованной литературы, источников и специального
программного обеспечения:

1. Учебное пособие: «Гражданская защита в чрезвычайных ситуациях», часть I, В.К.Смоленский, И.А.Куприянов, СПб ГАСУ, 2007 г.

2. РД 52.04.253-90. «Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и на транспорте», СПб., 2000г.

3. В.Г. Атаманюк «Гражданская оборона» - М.: Высш.шк., 1986г.

 

Расчетно-графическая работа №3

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

Вариант № 03

Дано:

Объект экономики расположен на территории населённого пункта в районе плотной застройки общей площадью S_Т =46000 м², расстояние между зданиями составляет R =18 м. Площадь занимаемая зданиями в районе общей застройки составляет: жилых - S_{ЗДжилых} =38180 м²; зданий объекта экономики - S_ЗДоэ =11836 м².

Основным производственным процессом объекта экономики является производство с воспламеняющимися жидкостями, которое в соответствии с технологией имеет температуру вспышки t_ВСП =19 ⁰С. Предел огнестойкости здания составляет 1 ч.

Погодные условия: Скорость ветра V =5 м/с, влажность: j =36 %, длина фронта пожара L_Ф=350 м. Норматив тушения пожара на одно противопожарное отделение составляет (за 10 ч) - h = 60 м.

Требуется выполнить:

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.

Решение:

1. Определяем степень огнестойкости ОЭ – I, II степень огнестойкости (Табл.1).

Таблица 7

Степень огнестойкости зданий

Степени огнестойкости по характеристике зданий	Предел огнестойкости, П, ч
I, II	≥2
III, IIIa, IIIб	2-1,5
IV,V	1-0,5

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

2. По пожарной опасности технологического процесса категория Б.

Все производства по пожарной опасности технологического процесса подразделяются на 6 категорий (А, Б, В, Г, Д и Е). Наиболее опасная категория - А, наименее - Д.

По взрывопожарной опасности производства подразделяются на пять категорий: А, Б, В, Г, Д.

Ниже перечислены процессы получения, хранения или применения веществ, воспламеняющихся или взрывающихся при воздействии воды, воздуха или контакте друг с другом:

категория А с температурой вспышки паров до 28 °С;

категория Б с температурой 29–61 °С;

категория В с температурой более 61 °С;

категория Г – производства, связанные со сжиганием любых видов топлива;

категория Д – процессы получения, хранения или применения негорючих веществ и материалов в холодном состоянии.

категория Е - взрывоопасные производства, в которых используются вещества, способные взрываться при взаимодействии с водой, кислородом возду­ха и взрывоопасной пыли, способные взрываться без последующего горения.

3. Определяем плотность застройки по формуле:

P=(S_зд)·100% / S_т = 38180 · 100 / 11836 = 83 %,

где S_зд - сумма площадей зданий на данной территории,

S_т - площадь всей территории.

4. Определяется вероятность возникновения и распространения пожара (Р) от:

- расстояния между зданиями R=18 м, равно 35 % (Табл. 8):

 

Таблица 8

Зависимость вероятности распространения пожара от расстояний
между зданиями

Расстояние между зданиями, м	R
Вероятность распространения пожара, %	P

 

- от плотности застройки:

Воспользовавшись зависимостью вероятности распространения пожара от плотности застройки (Рис.7) видим, что вероятность распространения пожара составляет 90%.

Рис.7. Зависимость вероятности распространения пожара
от плотности застройки

 

5. Определяем скорость распространения пожара от скорости ветра и влажности воздуха с помощью номограммы – I высокая – распространяется очень быстро – срочная эвакуация. (Рис.8):

I – распространяется очень быстро – срочная эвакуация; II – распространяется быстро –
эвакуация, либо локализация пожара; III – распространяется медленно.

Рис. 8 Скорость распространения пожара

6. Возможность возникновения сплошных пожаров исходя из плотности застройки – I степень огнестойкости. (Табл. 9)

Таблица 9

Возможность возникновения сплошных пожаров

Степень огнестойкости	Плотность застройки, %
I и II	Более 30
III	Более 20
IV и V	Более 15

7. Определяем характер воздействия пожара на людей в защитных сооружениях (ЗС) (от высоких температур (ВТ)), воздействия газовой среды, дыма, окиси углерода, при этом люди могут получить легкое отравление (ЛО), среднее (СО), тяжелое отравление (ТО) (Табл. 10).

Таблица 10

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

8. Определяем потребность в силах для пожаротушения:

N_отд=L_ф / h = 350 / 60 =5,84 = 6 отделений.

где N_отд – количество отделений;

L_ф - длина фронта пожара (определяется на местности);

 

h - норматив на одно отделение за 10 ч (определяется из нормативов противопожарной службы).

Выводы:

Оценка пожарной обстановки в населённом пункте:

1. Степень огнестойкости – I.

2. По пожарной опасности технологического процесса категория А.

3. Исходя из плотности застройки, делаем вывод, что это опасная зона распространения пожаров.

4. Исходя из скорости распространения пожара - необходима срочная эвакуация.

5. Исходя из типа застройки и времени воздействия - получаем, что воздействием на человека будет легкое отравление.

6. Исходя из длины фронта пожара и норматива на одно отделение - необходимо 6 отделений противопожарной службы.

Рекомендации по порядку действий персонала ОЭ и жителей городской застройки в условиях возникновения пожара

Организационные мероприятия по обеспечению пожарной безопасности

На каждом объекте инструкцией должен быть установлен соответствующий их пожарной опасности противопожарный режим, в том числе: - определены и оборудованы места для курения; - определены места и допустимое количество единовременно находящихся в помещениях сырья, полуфабрикатов и готовой…

Порядок действий при пожаре

- немедленно сообщить об этом по телефону в пожарную охрану (при этом необходимо назвать адрес объекта, место возникновения пожара, а также сообщить… - принять по возможности меры по эвакуации людей, тушению пожара и сохранности… Руководитель объекта (другое должностное лицо), прибывший к месту пожара, обязан:

Расчетно-графическая работа №4

Защита жизни и здоровья населения от оружия массового поражения ̶ одна из главных задач гражданской обороны (ГО). Объем и характер защитных… Планируются и проводятся в комплексе три основных способа защиты: 4. Укрытие населения в защитных сооружениях (убежища и противорадиационные укрытия);

Вариант № 03

Рассматривается помещение под противорадиационное убежище, расположенное на первом этаже многоэтажного здания. Исходные данные приведены в табл. 11.

 

Таблица 11

Исходные данные

Наименование параметров	Обозначение	Величина
Длина помещения, м	l
Ширина помещения, м	b
Ширина здания, м	B
Высота помещения, м	h1
Ширина заряженного участка, примыкающего к зданию, м	D
Сумма плоских углов, градус	∑α1
Площадь оконных проемов помещения, м2	So	12,0
Расстояние от пола 1 этажа до оконного проема, м	ho	0,5
Вес 1 м2 наружной стены, кг/м2	qст
Заданный коэффициент защиты	Кз.зад

 

Принято, что суммарный вес наружных и внутренних стен, кроме одной – более 1000кг/м². Размеры оконных проемов на первом этаже – 1,6х1,5м, площадью одного окна 2,4м². Расстояние от планировочной отметки грунта до пола первого этажа – 0,5 м.

 

Расчет первоначального коэффициента защиты ПРУ

В соответствии со СНиП II-11-77* «Защитные сооружения ГО» защитные свойства ПРУ от гамма-излучений оцениваются коэффициентом защиты Кз. Он… Определяется по формуле (для ПРУ, расположенного на первом этаже многоэтажного…

Вариант 1

В связи с этим, рассмотрим вариант повышения путем закладки оконных проемов полностью. Тогда , а значит и .

 

Необходимо определить новое значение барьерного коэффициента . При по табл.28 СНиП II-11-77* .

 

Коэффициент защиты будет равен:

 

 

Коэффициент снова не достаточен, поэтому дополним его устройством пристенного экрана из бревен диаметром 20 см. Вес 1 м² такого ограждения равен 140 кг/м². При этом .

Тогда значение барьерного коэффициента при по табл.28 СНиП II-11-77* .

 

Коэффициент защиты будет равен:

 

Данный вариант не удовлетворяет заданным требованиям по защите ПРУ.

Вариант 2

Теперь, вместо экрана из бревен, в дополнение к закладке оконных проемов кирпичной кладкой сделаем расчет пристенного экрана из бетонных плит, толщиной 20см. Вес 1 м² такого ограждения равен 300 кг. При этом .

 

Тогда значение барьерного коэффициента при по табл.28 СНиП II-11-77* .

 

Коэффициент защиты будет равен:

 

 

Это говорит о том, что данный коэффициент удовлетворяет заданным требованиям по защите ПРУ.

 

Вычислим трудоемкость работ варианта (чел.ч.):

 

А = А_З + А_Э.

 

· Трудоемкость по заделке окон:

 

где – площадь заделки окон;

– удельная трудоемкость работ по заделке окон.

 

 

· Трудоемкость по устройству пристенного экрана из бетонных плит:

 

 

где – площадь стенки-экрана;

– удельная трудоемкость работ по устройству экрана.

 

Определим высоту экрана . При отметке пола 0,5 м над уровнем земли и устройстве экрана по высоте до уровня верха закладки окон имеем:

 

 

Длина экрана равна длине помещения плюс две толщины поперечных стен, которые принимаем по 0,3м:

 

Площадь экрана равна:

 

 

Трудоемкость, чел.ч:

Трудоемкость варианта:

А = 12 + 19,7 = 31,7 чел.ч.

Вариант 3

Применим теперь закладку оконных проемов с оставлением 0,3 м сверху и автоэкрана из бетонных плит.

 

Определим количество окон:

Новое значение будет равно:

Величина составит:

Тогда т=0,15.

Новое значение коэффициента К_О:

Приведенный вес 1м² наружной стены:

Тогда значение барьерного коэффициента при по табл.28 СНиП II-11-77* .

Коэффициент защиты будет равен:

 

 

Коэффициент также не достаточен лишь при закладке окон, поэтому снова дополним его устройством пристенного экрана из бетонных плит, толщиной 20 см. Вес 1 м² такого ограждения равен 300 кг. При этом .

Тогда значение барьерного коэффициента при по табл.28 СНиП II-11-77* .

 

Коэффициент защиты будет равен:

 

 

Полученный коэффициент удовлетворяет заданным требованиям по защите ПРУ.

 

Вычислим трудоемкость работ варианта (чел.ч.):

 

А = А_З + А_Э.

 

· Трудоемкость по заделке окон:

 

где – площадь заделки окон;

– удельная трудоемкость работ по заделке окон.

 

 

· Трудоемкость по устройству пристенного экрана из бетонных плит:

 

где – площадь стенки-экрана;

– удельная трудоемкость работ по устройству экрана.

 

Определим высоту экрана . При отметке пола 0,5 м над уровнем земли и устройстве экрана по высоте до уровня верха закладки окон имеем:

 

 

Длина экрана равна длине помещения плюс две толщины поперечных стен, которые принимаем по 0,3м:

Площадь экрана равна:

 

Трудоемкость, чел.ч:

Трудоемкость варианта:

А = 9,75 + 17,39 = 27,14 чел.ч.

Выводы:

Исходя из проведенных расчетов, при заданном коэффициенте защиты , нам подходят последние два варианта усиления УПР. Однако, при небольшой разнице трудозатрат между вариантами, но с большим коэффициентом защиты в пользу второго варианта, приходим к выбору второго варианта защиты УПР с учетом имеющихся возможностей (наличия специалистов, машин и пр.).

Характеристики второго варианта:

· Обеспеченный коэффициент защиты ;

· Общие трудозатраты А = 31,7 чел.ч.

· Заделка оконных проемов кирпичной кладкой, толщиной 25 см, а также устройство пристенного экрана из бетонных плит, толщиной 20 мм.

Схема размещения ПРУ на первом этаже многоэтажного здания

Список использованной литературы, источников и специального
программного обеспечения:

1. Учебник: В. П. Журавлев и др. Защита населения и территории в чрезвычайных ситуациях. Учебник для вузов. М., 1999 г.

2. Учебное пособие: В. К. Смоленский, И. А. Куприянов. Гражданская защита в чрезвычайных ситуациях (ЧС). Учебное пособие. Часть 2. СПб, 2007 г.

3. СНиП II-11-77*. Защитные сооружения гражданской обороны. М.: Стройиздат. 1987, 58 с.

4. В.Г. Атаманюк «Гражданская оборона» - М.: Высш.шк., 1986г.