Idea Transcript
ЗАЩИТАТЕРРИТОРИЙ ИНАСЕЛЕНИЯ ВЧРЕЗВЫЧАЙНЫХСИТУАЦИЯХ Мет одическиеуказания повыполнению контрольнойработы
Красноярск
СФУ 2010
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ЗАЩИТА ТЕРРИТОРИЙ И НАСЕЛЕНИЯ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ Методические указания по выполнению контрольной работы
Красноярск СФУ 2010
1
УДК 614.8(075.8) ББК 68.9 З-40
Рецензент А. А. Калинин, канд. техн. наук, проф., акад. МАН экологии и безопасности
З-40
Защита территорий и населения в чрезвычайных ситуациях : метод. указания по выполнению контрольной работы / сост. : С. Е. Груздева, Ю. В. Гаврилова, О. В. Чурбакова. – Красноярск : Сибирский федеральный университет, 2010. – 48 с. Даны темы лекционного курса, теоретические вопросы и практическая часть, а также библиографический список. Предназначены для студентов всех специальностей заочной формы обучения.
УДК ББК
614.8(075.8) 68.9
Печатается по решению редакционно-издательского совета Сибирского федерального университета
Сибирский федеральный университет, 2010
2
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ В современных условиях развития общества решение проблем, связанных с обеспечением безопасной жизнедеятельности человека во всех сферах его деятельности от опасных и вредных факторов, является актуальным. Это обусловлено тем, что в последние годы в нашей стране и за рубежом происходит множество чрезвычайных ситуаций различного характера. При этом возникающие стихийные бедствия, аварии, катастрофы, загрязнение окружающей среды промышленными отходами и другими вредными веществами, а также применение в локальных войнах различных видов оружия создают ситуации, опасные для здоровья и жизни населения. Эти воздействия иногда становятся катастрофическими, приводят к большим разрушениям, вызывают смерть, ранения и страдания значительного числа людей. Чтобы умело и грамотно противостоять последствиям проявления любых опасностей в чрезвычайных ситуациях, необходимо постоянно совершенствовать уровень подготовки специалистов различных профилей, способных решать комплекс взаимосвязанных задач по обеспечению безопасной жизнедеятельности человека. Ежегодно в Российской Федерации происходит достаточно масштабных чрезвычайных ситуаций техногенного, экологического, природного характера. Страдают, гибнут люди, наносится большой материальный ущерб. В настоящее время важной государственной функцией является защита населения и национального достояния от последствий ЧС, аварий, катастроф и других стихийных бедствий, а также вооруженных конфликтов – социальных бедствий для населения. В жизни современного человечества все большее место занимают заботы, связанные с преодолением кризисных явлений, возникающих по ходу развития земной цивилизации. На современном этапе подобные явления стали более частыми, масштабными и опасными. Их последствия рассматривают как чрезвычайные ситуации. Цель методических указаний – научить будущих специалистов в современных условиях применять свои знания и навыки для снижения рисков и смягчения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, обеспечения безопасности населения. Контрольная работа включает в себя ответы на два теоретических вопроса и решение задач. Задание к контрольной работе студенты выбирают по последней и предпоследней цифрам номера зачетной книжки (шифра). На пересечении этих цифр в таблице указаны номера теоретических вопросов и задач. Номера задач заданы в виде дроби, числитель которой соответствует номеру задачи, а знаменатель – номеру варианта задачи.
3
Контрольную работу рекомендуется выполнять в отдельной тетради. Формулировки теоретических вопросов и условия задач обязательно переписывать. При решении задач нужно выводить размерности определяемых величин. Таблицы и рисунки следует выполнять разборчиво и аккуратно. В работе следует привести список использованной литературы, поставить дату и подпись. Таблица Варианты заданий
Предпоследняя цифра шифра 1 0
1
2
3
4
5
6
7
Последняя цифра шифра 0
1
2
3
4
2 1, 19, 1/0, 11/0,15/0, 16/0,19/0 11, 29, 2/0, 12/0, 15/0, 17/0,20/0 21, 40, 3/0, 13/0, 15/0, 18/0,21/0 31, 10, 4/0, 14/0, 15/0, 16/0,22/0 1, 20, 5/0, 11/0, 15/0, 17/0,23/0 11, 30, 6/0,12/0,15/ 0, 18/0,24/0 21, 1, 7/0, 13/0, 15/0, 16/0,19/0 31, 11, 8/0,14/0,15/ 0, 17/0,20/0
3
4
5
2, 20, 1/1, 11/1,15/1, 16/1,19/1
3, 21, 1/2, 11/2,15/2, 16/2,19/2
4, 22, 1/3, 11/3,15/3, 16/3,19/3
12, 30, 2/1, 12/1,15/1, 17/1,20/1
13, 31, 2/2, 12/2,15/2, 17/2,20/2
14, 32, 2/3, 12/3,15/3, 17/3,20/3
22, 1, 3/1, 13/1, 15/1, 18/1,21/1
23, 2, 3/2, 13/2, 15/2, 18/2,21/2
7, 3, 3/3, 13/3, 15/3, 18/3,21/3
32, 11, 4/1, 14/1, 15/1, 16/1,22/1
33, 12, 4/2, 14/2, 15/2, 16/2,22/2
34, 13, 4/3, 14/3, 15/3, 16/3,22/3
2, 21, 5/1, 11/1, 15/1, 17/1,23/1
3, 22, 5/2, 11/2, 15/2, 17/2,23/2
4, 23, 5/3, 11/3, 15/3, 17/3,23/3
12, 31, 6/1,12/1,15/1, 18/1,24/1
13, 32, 6/2,12/2,15/2, 18/2,24/2
14, 33, 6/3,12/3,15/3, 18/3,24/3
22, 2, 7/1, 13/1, 15/1, 16/1,19/1
23, 3, 7/2, 13/2, 15/2, 16/2,19/2
24, 4, 7/3, 13/3, 15/3, 16/3,19/3
32, 12, 8/1,14/1,15/1, 17/1,20/1
33, 13, 8/2,14/2,15/2, 17/2,20/2
34, 14 8/3,14/3,15/3, 17/3,20/3
6 5, 23, 1/4, 11/4,15/4, 16/4,19/4 15, 33, 2/4, 12/4,15/4, 17/4,20/4 25, 4, 3/4, 13/4, 15/4, 18/4,21/4 35, 14, 4/4, 14/4, 15/4, 16/4,22/4 5, 24, 5/4, 11/4, 15/4, 17/4,23/4 15, 34, 6/4,12/4,1 5/4, 18/4,24/4 25, 5, 7/4, 13/4, 15/4, 16/4,19/4 35, 15, 8/4,14/4,1 5/4, 17/4,20/4
4
1 8
9 Предпоследняя цифра шифра
2 1, 21, 9/0,11/0,15/ 0, 18/0,21/0 11, 31, 10/0,12/0,1 5/0, 16/0,22/0
3
4
2, 22, 9/1,11/1,15/1, 18/1,21/1
3, 23, 9/2,11/2,15/2, 18/2,21/2
12, 32, 10/1,12/1,15/1, 16/1,22/1
13, 33, 10/2,12/2,15/2, 16/2,22/2
Окончание таблицы 5 6 5, 25, 4, 24, 9/4,11/4,1 9/3,11/3,15/3, 5/4, 18/3,21/3 18/4,21/4 15, 35, 14, 34, 10/4,12/4, 10/3,12/3,15/3, 15/4, 16/3,22/3 16/4,22/4
Последняя цифра шифра 6
7
8
7, 25, 1/6, 11/6,15/6, 16/6,19/6
8, 26, 1/7, 11/7,15/7, 16/7,19/7
9, 27, 1/8, 11/8,15/8, 16/8,19/8
17, 35, 2/6, 12/6, 15/6, 17/6,20/6
18, 36, 2/7, 12/7, 15/7, 17/7,20/7
19, 37, 2/8, 12/8,15/8, 17/8,20/8
27, 6, 3/6, 13/6, 15/6, 18/6,21/6
28, 7, 3/7, 13/7, 15/7, 18/7,21/7
29, 8, 3/8, 13/8, 15/8, 18/8,21/8
37, 16, 4/6, 14/6, 15/6, 16/6,22/6
38, 17, 4/7, 14/7, 15/7, 16/7,22/7
39, 18, 4/8, 14/8, 15/8, 16/8,22/8
7, 26, 5/6, 11/6, 15/6, 17/6,23/6
8, 27, 5/7, 11/7, 15/7, 17/7,23/7
9, 28, 5/8, 11/8, 15/8, 17/8,23/8
17, 36, 6/6,12/6,15/6, 18/6,24/6
18, 37, 6/7,12/7,15/7, 18/7,24/7
19, 38, 6/8,12/8,15/8, 18/8,24/8
27, 7, 7/6, 13/6, 15/6, 16/6,19/6
28, 8, 7/7, 13/7, 15/7, 16/7,19/7
29, 9, 7/8, 13/8, 15/8, 16/8,19/8
9 10, 28, 1/9, 11/9,15/9, 16/9,19/9 20, 38, 2/9, 12/9,15/9, 17/9,20/9 30, 9, 3/9, 13/9, 15/9, 18/9,21/9 40, 19, 4/9, 14/9, 15/9, 16/9,22/9 10, 29, 5/9, 11/9, 15/9, 17/9,23/9 20, 39, 6/9,12/9,1 5/9, 18/9,24/9 30, 10, 7/9, 13/9, 15/9, 16/9,19/9
7
36, 16, 8/5,14/5,15/ 5, 17/5,20/5
37, 17, 8/6,14/6,15/6, 17/6,20/6
38, 18, 8/7,14/7,15/7, 17/7,20/7
39, 19, 8/8,14/8,15/8, 17/8,20/8
40, 20, 8/9,14/9,1 5/9, 17/9,20/9
8
6, 26, 9/5,11/5,15/ 5, 18/5,21/5
7, 27, 9/6,11/6,15/6, 18/6,21/6
8, 28, 9/7,11/7,15/7, 18/7,21/7
9, 29, 9/8,11/8,15/8, 18/8,21/8
10, 30 9/9,11/9,1 5/9, 18/9,21/9
9
16, 36, 10/5,12/5,1 5/5, 16/5,22/5
17, 37, 10/6,12/6,15/6, 16/6,22/6
18, 38, 10/7,12/7,15/7, 16/7,22/7
19, 39, 10/8,12/8,15/8, 16/8,22/8
20, 40, 10/9,12/9, 15/9, 16/9,22/9
0
1
2
3
4
5
6
5 6, 24, 1/5, 11/5,15/5, 16/5,19/5 16, 34, 2/5, 12/5, 15/5, 17/5,20/5 26, 5, 3/5, 13/5, 15/5, 18/5,21/5 36, 15, 4/5, 14/5, 15/5, 16/5,22/5 6, 25, 5/5, 11/5, 15/5, 17/5,23/5 16, 35, 6/5,12/5,15/ 5, 18/5,24/5 26, 6, 7/5, 13/5, 15/5, 16/5,19/5
5
1. СОДЕРЖАНИЕ ТЕМ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА ТЕМА 1. Общая характеристика чрезвычайных ситуаций Чрезвычайные ситуации мирного и военного времени. Причины техногенных аварий и катастроф. Взрывы, пожары и другие чрезвычайные негативные воздействия на человека и среду обитания. Первичные и вторичные воздействия в чрезвычайных ситуациях, масштабы воздействия. Определение понятия «чрезвычайная ситуация». Причины возникновения чрезвычайных ситуаций. Классификация чрезвычайных ситуаций по причинам возникновения: стихийные (природные), техногенные, антропогенные, экологические, социальные. Группирование чрезвычайных ситуаций: по скорости распространения опасности, по масштабу распространения чрезвычайных ситуаций. Последствия чрезвычайных ситуаций, их виды. Очаг поражения объекта. Виды и форма очагов поражения. Риск возникновения чрезвычайных ситуаций. Стадии (фазы) развития чрезвычайных ситуаций, их характеристика. Чрезвычайные ситуации в законах и подзаконных актах. Закон Российской Федерации «О защите населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера». Государственное управление в чрезвычайных ситуациях. Аварийно-спасательные и поисковоспасательные формирования постоянной готовности. Координация планов и мероприятий гражданской обороны с экономическими планами. Паспортизация состояний инженерных сооружений ГО. Целевые и комплексные проверки готовности к действиям в ЧС. Единая государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуациях (РСЧС): задачи и структура. Территориальные и функциональные подсистемы РСЧС. Уровни управления и состав органов по уровням. Координирующие органы, органы управления по делам ГО и ЧС, органы повседневного управления. Литература: [2, 3, 4, 5, 6]. Вопросы и задания для самопроверки 1. Что такое чрезвычайная ситуация и источники ее возникновения? 2. Признаки и стадии развития чрезвычайной ситуации. 3. Классификация чрезвычайных ситуаций по происхождению, по масштабу и их показатели.
6
ТЕМА 2. Стихийные бедствия Стихийные бедствия (землетрясения, наводнения, оползни, снежные лавины, сели, ураганы, ландшафтные пожары и др.), их возникновение и протекание. Первичные и вторичные поражающие факторы. Очаги поражения, возникающие в результате стихийных бедствий. Влияние особенностей отрасли на обстановку в очагах поражения. Возможные последствия стихийных бедствий. Прогнозирование, предупреждение и ликвидация последствий стихийных бедствий. Меры предосторожности при ликвидации последствии стихийных бедствии. Литература: [1, 2, 3, 4, 5, 6]. Вопросы и задания для самопроверки 1. Классификация природных чрезвычайных ситуаций. 2. Каковы причины возникновения землетрясения и его основные критерии? 3. Стихийные бедствия метеорологического характера. 4. Стихийные бедствия гидрологического характера. ТЕМА 3. Чрезвычайные ситуации техногенного характера. Радиационно-опасные объекты (РОО) Радиационно-опасные объекты (РОО). Радиационные аварии, их виды, динамика развития, основные опасности. Прогнозирование радиационной обстановки. Задачи, этапы и методы оценки локационной обстановки. Зонирование территорий при радиационной аварии или ядерном взрыве. Радиационный (дозиметрический) контроль, его цели и виды. Дозиметрические приборы, их использование. Оценка радиационной обстановки по данным дозиметрического контроля и разведки. Методика расчета параметров радиационной обстановки. Нормы радиационной безопасности военного времени. Защита от ионизирующих излучений. Защитные свойства материалов. Расчет коэффициентов ослабления. Типовые режимы радиационной безопасности для мирного и военного времени. Определение и основы расчета нетипового режима. Литература: [2, 3, 4, 5, 6]. Вопросы и задания для самопроверки 1. Чрезвычайная ситуация техногенного характера и критерии ее оценки. 2. Аварии, связанные с радиационной опасностью. Поражающие факторы радиации. 3. Каковы основные дозовые пределы ионизирующего излучения для населения? 7
ТЕМА 4. Химически опасные объекты (ХОО) Химически опасные объекты (ХОО), их группы и классы опасности. Основные способы хранения и транспортировки химически опасных веществ. Общие меры профилактики аварий на ХОО. Прогнозирование аварий. Понятие химической обстановки. Прогнозирование последствий чрезвычайных ситуаций на ХОО. Зоны заражения, очаги поражения, продолжительность химического заражения. Степени вертикальной устойчивости воздуха. Расчет параметров зоны заражения. Химический контроль и химическая защита. Способы защиты производственного персонала, населения и территорий от химически опасных веществ. Приборы химического контроля. Средства индивидуальной защиты, медицинские средства защиты. Литература: [2, 3, 4, 5, 6]. Вопросы и задания для самопроверки 1. Что такое химически опасные объекты? Их классификация по химической опасности. 2. Классификация отравляющих химических веществ по токсикологическим признакам. 3. Что такое токсодоза и ее виды? ТЕМА 5. Пожаро- и взрывоопасные объекты Пожаро- и взрывоопасные объекты, системы работающие под давлением. Классификация взрывчатых веществ. Газовоздушные и пылевоздушные смеси. Ударная волна и ее параметры. Особенности ударной волны ядерного взрыва, при взрыве конденсированных взрывчатых веществ, газовоздушных смесей. Решение типовых задач по оценке обстановки при взрыве: определение избыточного давления во фронте ударной волны в зависимости от расстояния; радиусов зон разрушения; предполагаемых степеней разрушения элементов максимально допустимого расстояния между проектируемыми взрывоопасными объектами. Методика оценки возможного ущерба производственному зданию и технологическому оборудованию при промышленном взрыве. Литература: [1, 2, 3, 4, 5, 6]. Вопросы и задания для самопроверки 1. Причины пожаров и их опасные факторы. 2. Что относится к пожаро- и взрывоопасным объектам? 3. Что такое ударная волна, ее параметры? 4. Классификация взрывчатых веществ.
8
ТЕМА 6. Устойчивость функционирования объектов экономики Понятие об устойчивости в ЧС. Устойчивость функционирования промышленных объектов в ЧС мирного и военного времени. Факторы, влияющие на устойчивость функционирования объектов. Исследование устойчивости промышленного объекта. Методика оценки защищенности производственного персонала. Методика оценки физической устойчивости производственных зданий. Методика оценки физической устойчивости материально-технического снабжения и системы управления. Оценка готовности объекта к быстрому восстановлению производства. Принципы и способы повышения устойчивости функционирования объектов в ЧС. Способы повышения защищенности персонала. Мероприятия по повышению устойчивости инженерно-технического комплекса и системы управления объектом. Требования норм проектирования ИТМ ГО к гражданским и промышленным объектам. Литература: [2, 3, 4, 5, 6]. Вопросы и задания для самопроверки 1. Охарактеризовать понятия «устойчивость объекта экономики» и «устойчивость функционирования объектов экономики». 2. Каковы факторы, определяющие устойчивость функционирования объектов экономики? 3. Мероприятия по повышению устойчивости объектов экономики. ТЕМА 7. Зашита населения в чрезвычайных ситуациях Организация защиты в мирное и военное время, способы защиты, защитные сооружения, их классификация. Оборудование убежищ. Быстровозводимые убежища. Простейшие укрытия. Противорадиационные ук р ы т и я . Укрытие в приспособленных и специальных сооружениях. Организация укрытия населения в чрезвычайных ситуациях. Особенности и организация эвакуации из зон чрезвычайных ситуаций. Мероприятия медицинской защиты. Средства индивидуальной защиты и порядок их использования. Литература: [3, 4, 5]. Вопросы и задания для самопроверки 1. Какова сущность мероприятий по защите населения в чрезвычайных ситуациях? 2. Классификация защитных сооружений
9
ТЕМА 8. Ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций Основы организации аварийно-спасательных и других неотложных работ (АСДНР) при ЧС. Цели, состав, назначение, организация проведения, привлекаемые силы при проведении АСДНР, способы их ведения. Состав спасательных и неотложных работ. Основы управления АСДНР. Степени готовности сил, проводящих АСДНР. Особенности проведения АСДПР при действии различных поражающих факторов. Управление силами при проведении АСДНР. Методика оценки инженерной обстановки, определение состава сил и средств для ликвидации последствий ЧС на промышленном объекте. Литература: [3, 4]. Вопросы и задания для самопроверки 1. Разведка и ее виды при ликвидации чрезвычайных ситуаций. 2. Какие неотложные работы производят в зоне ликвидации чрезвычайной ситуации?
2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ 1. Классы опасности вредных веществ. Параметры токсичности. 2. Поражающие факторы ядерного оружия и способы защиты от них. 3. Экспозиционная, поглощенная и эквивалентные дозы. Санитарногигиеническое нормирование радиации. Лучевая болезнь. 4. Радиоактивность: сущность, единицы измерения, связь с периодом полураспада. Радиоактивное заражение местности. 5. Чрезвычайные ситуации: виды, особенности, способы защиты. 6. Горение и пожарная опасность веществ и производств. 7. Причины и опасные факторы пожара. 8. Система противопожарной безопасности. 9. Средства и способы пожаротушения. Пожарная техника. 10. Организационно-технические мероприятия по обеспечению пожарной безопасности. 11. Классификация и сущность чрезвычайных ситуаций природного характера. 12. Классификация и сущность чрезвычайных ситуаций техногенного характера. 13. Современные средства массового поражения и последствия их применения. 10
14. Оценка очагов поражения при землетрясении. 15. Оценка очагов поражения при наводнении. 16. Оценка очагов поражения при заражении местности аварийными химически отравляющими веществами (АХОВ). 17. Характеристика очагов поражения, возникающих при применении современных средств массового поражения. 18. Химическое оружие массового поражения. 19. Бактериологическое оружие. 20. Воздействие радиации на организм человека. 21. Оценка радиационной обстановки. 22. Организация своевременного оповещения населения при чрезвычайных ситуациях. 23. Способы защиты населения при химическом заражении местности. 24. Применение защитных сооружений при чрезвычайных ситуациях. 25. Порядок проведения эвакуации при авариях на химически опасном объекте. 26. Виды, назначение и классификация средств индивидуальной защиты, используемых при чрезвычайных ситуациях. 27. Приборы радиационной и химической разведки, а также дозиметрического контроля. 28. Государственная экспертиза, надзор и контроль в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций. 29. К каким изменениям приводит ионизирующее излучение? 30. Какие документы по радиационной безопасности являются нормативными в России? 31. Дайте краткий анализ аварий на химически опасных объектах (ХОО). Приведите примеры аварий. 32. Перечень параметров (критериев) поражающего действия при химической аварии (токсичность, быстродействие, стойкость, способность к рассеиванию, токсодоза), их характеристика. 33. Классификация химически опасных веществ (ХОВ), характеристика, примеры (общеядовитые, удушающие, кожно-нарывные, раздражающие, психогенные). 34. Характеристика зоны опасного загрязнения химической аварии (первичное, вторичное облако) Показатель опасности, классы опасности химического производства. 35. Источники радиационной опасности. Причины аварий. Класификация. 36. Поражающие факторы ядерного взрыва (ударная волна, избыточное давление при взрыве, время действия ударной волны, световое излучение, электромагнитный импульс, радиоактивное загрязнение). 11
37. Аварии с выбросом (угрозой выброса) аварийных химически отравляющих веществ (АХОВ). 38. Неотложные мероприятия по обеспечению безопасности в условиях чрезвычайной ситуации. 39. Что относится к средствам коллективной и индивидуальной защиты в чрезвычайных ситуациях? 40. Характеристика показателей радиационной обстановки при аварии на АЭС. Характеритика радиоактивного заражения местности и зон радиоактивного заражения.
3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 3.1. Аварийные химически отравляющие вещества Аварийные химически отравляющие вещества (АХОВ) – химические соединения, обладающие высокой токсичностью и способные при определенных условиях (в основном при авариях на химически опасных объектах) вызывать массовые отравления людей и животных, а также заражать окружающую среду. Основные особенности АХОВ: способность по направлению ветра переноситься на большие расстояния, где и вызывать поражение людей; объемность действия, то есть способность зараженного воздуха проникать в негерметизированные помещения; большое разнообразие АХОВ, что создает трудности в создании фильтрующих противогазов; способность многих АХОВ оказывать не только непосредственное действие, но и заражать людей посредством воды, продуктов, окружающих предметов. Одномоментное загрязнение двумя и более токсичными агентами может стать причиной комбинированного действия на организм нескольких ядов. При этом токсический эффект может быть усилен (синергизм) или ослаблен (антагонизм). Важнейшей характеристикой опасности АХОВ является относительная плотность их паров (газов). Если плотность пара какого-либо вещества меньше 1, то это значит, что он легче воздуха и будет быстро рассеиваться. 12
Большую опасность представляют АХОВ, относительная плотность паров которых больше 1. Они дольше удерживаются у поверхности земли (например, хлор), накапливаются в различных углублениях местности, их воздействие на людей более продолжительное. По клинической картине поражения различают следующие виды АХОВ: • вещества с преимущественно удушающими свойствами: с выраженным пpижигающим действием (хлор, трихлористый фосфор); со слабым пpижигающим действием (фосген, хлорпикрин, хлорид серы); • вещества преимущественно общеядовитого действия (оксид углерода, синильная кислота, динитрофенол, этиленхлорид и дp.); • вещества, обладающие удушающим и общеядовитым действием: с выраженным пpижигающим действием (акрилонитрил); со слабым пpижигающим действием (сероводород, оксиды азота, сернистый ангидрид); • нейротропные яды (вещества, действующие на проведение и передачу нервного импульса, нарушающие действие центральной и периферической нервной системы): фосфорорганические соединения, сероуглерод; • вещества, обладающие удушающим и нейротропным действием (аммиак); • метаболические яды: с алкилирующей активностью (бромистый метил, этиленоксид, метилхлорид, диметилсульфат); изменяющие обмен веществ (диоксин). Пути воздействия АХОВ на организм человека: с пищей и водой (пероральный); через кожу и слизистые оболочки (кожно-резорбтивный); при вдыхании (ингаляционный). 3.1.1. Определение размеров и площади зоны химического заражения Степень вертикальной устойчивости воздуха можно определить из табл. 3.1. Расчет глубин зон заражения АХОВ при авариях на технологических емкостях, хранилищах и транспорте ведется в соответствии с Методикой прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях на химически опасных объектах и транспорте (РД 52.04.253–90). 13
Таблица 3.1 Степень вертикальной устойчивости атмосферы Ночь Скорость ветра, м/с
Утро
День
Вечер
Облачность ясно, ясно, сплош- ясно, пе- сплошсплошперепереная ременная ная ная менная менная
4
из
из
из
из
из
из
ясно, сплошпереная менная ин из, ин* из
из из из
Обозначения: ин – инверсия, из – изотермия, к – конвекция, * – при снежном покрове.
В табл. П4 прил. приведены максимальные значения глубин зон заражения первичным Г1 или вторичным Г2т облаком АХОВ, определяемые в зависимости от эквивалентного количества вещества и скорости ветра. Полная глубина зоны заражения Г, км, рассчитывается по формуле
Г Г 0,5Г,
(3.1)
где Г' – наибольший, Г" – наименьший из размеров Г1 и Г2. Полученное значение Г сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс ГП, определяемым по формуле
Г П NV ,
(3.2)
где N – время от начала аварии, ч; V – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч (табл. 3.2). Таблица 3.2 Скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха в зависимости от скорости ветра Скорость ветра, м/с
Скорость переноса, км/ч
1
2 3 4 Инверсия 5 10 16 21
5
6
7
8
9
-
-
-
-
-
10 11 12 13 14 15 -
-
-
-
-
-
Изотермия 6 12 18 24 29 35 41 47 53 59 65 71 76 82 88 Конвекция 7 14 21 28 14
За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается меньшее из двух сравниваемых между собой значений. Площадь зоны возможного заражения первичным (вторичным) облаком аварийно химически опасного вещества определяется по формуле Sф 8,72 103 Г 2,
(3.3)
где Г – глубина зоны заражения (табл. 3.1), км; φ – угловые размеры зоны возможного заражения, град (табл. 3.3). Площадь зоны фактического заражения Sф, км2, рассчитывается по формуле Sф K ВГ 2 N 0,2 , (3.4) где KВ – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимается 0,081 – при инверсии; 0,133 – при изотермии; 0,235 – при конвекции; N – время, прошедшее после начала аварии, ч. Таблица 3.3 Угловые размеры зоны возможного заражения Скорость ветра V, м/с
< 0,5
0,6–1
1,1–2
>2
Угловые размеры зрны φ, град
360
180
90
45
3.1.2. Определение времени подхода зараженного воздуха к определенному рубежу (объекту)
Время подхода облака зараженного воздуха к определенному рубежу (объекту) t рассчитывается делением расстояния R от места разлива АХОВ до данного рубежа (объекта) на среднюю скорость W переноса облака воздушным потоком. Средняя скорость переноса облака зараженного воздуха принимается по табл. 3.4. Облако зараженного воздуха поднимается на высоты, где скорость распространения будет больше, чем скорость ветра на высоте 1 м.
15
Таблица 3.4 Средняя скорость переноса облака, зараженного веществом Инверсия
Изотермия
Скорость ветра V, м/с
R < 10 км
R > 10 км
R < 10 км
1 2 3 4 5 6
2 4 6 – – –
2,2 4,5 7 – – –
1,5 3 4,5 6 7,5 9
Конвекция
R > 10 км R < 10 км R > 10 км 2 4 6 8 10 12
1,5 3 4,5 – – –
1,8 3,5 5 – – –
Примечание. Инверсия и конвекция при скорости ветра более 3 м/с наблюдаются в редких случаях.
3.1.3. Определение времени поражающего действия АХОВ
В качестве мероприятий по профилактике аварий на химически опасных объектах используется обвалование хранилищ насыпями из грунтов или их заглубление в землю. Площадь разлива при обваловании хранилищ равна площади обвалованной территории. При отсутствии обвалования для приближенных расчетов можно принять, что разлившаяся жидкость покроет поверхность слоем в 0,05 м. Обваловка удерживает жидкость от свободного растекания, и толщина слоя в этом случае ориентировочно составит 0,85 м. Время поражающего действия АХОВ в очаге химического поражения определяют временем его испарения с поверхности выброса (разлива). Время испарения с площади разлива, ч, вычисляют по формуле tпор
hd , K1 K 2 K 3
(3.5)
где h – толщина слоя АХОВ, м; d – удельный вес АХОВ, т/м3 (табл. П5, прил.); К1 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (табл. П5, прил.); К2 – коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл. 3.5); К3 коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (для сжатых газов К3 = 1, табл. П5, прил.). При разрушении нескольких емкостей с различными ядовитыми жидкостями, если эти жидкости не вступают в реакцию между собой, а их поражающие концентрации примерно одинаковы, общее количество разлившихся жидкостей определяется суммированием. К таким ядовитым 16
веществам относятся: синильная кислота, хлор, фосген. Вещества одинакового характера, но резко отличающиеся по степени токсичности, приводят к эквивалентной токсичности. Таблица 3.5 Значение коэффициента К2 в зависимости от скорости ветра Скорость ветра, м/с
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
15
К2
1
1,33
1,67
2,0
2,34
2,67
3,0
3,34
3,67
4,0
5,68
Для определенных условий можно рассчитать ориентировочное время испарения некоторых АХОВ (табл. 3.6). Время испарения используется для определения ориентировочного времени поражающего действия АХОВ в очаге химического поражения. Таблица 3.6 Время испарения некоторых АХОВ (скорость ветра V1=l м/с) Сильнодействующие ядовитые вещества Хлор Фосген Аммиак Сернистый ангидрид Сероводород
Вид хранилища Необвалованное 1,3 1,4 1,2 1,3 1
Обвалованное 22 23 20 20 19
Примечание: для скоростей ветра больших, чем указанные в табл. 3.6, вводят поправочный коэффициент, имеющий следующие значения: скорость ветра, м/с 1 2 3 4 5 6 поправочный коэффициент: 1 0,7 0,55 0,43 0,37 0,32
3.1.4. Определение границ возможных очагов химического поражения и возможных потерь людей в них
Для определения границ вторичных очагов химического поражения по прогнозу необходимо нанести на карту (план) зону возможного химического заражения и выделить объекты, населенные пункты или части их, которые попадают в нее. Расчетными границами вторичных очагов химического поражения будут границы этих объектов, населенных пунктов или районов. Границы фактических очагов химического поражения определяют разведкой и наносят на карту (план). 17
Зона возможного заражения облаком АХОВ на схемах ограничена окружностью, полуокружностью или сектором, имеющим угловые размеры р и радиус Г, равный глубине заражения. Угловые размеры в зависимости от скорости ветра по прогнозу приведены в табл. 3.3. Центр окружности, полуокружности или сектора совпадает с источником заражения. Потери рабочих, служащих и проживающего вблизи от объектов населения, а также личного состава формирований ГО будут зависеть от численности людей, оказавшихся на площади очага, степени защищенности их и своевременного использования средств индивидуальной защиты (противогазов). Количество рабочих и служащих, оказавшихся в очаге поражения, подсчитывается по их наличию на территории объекта по зданиям, цехам, площадкам; количество населения – по жилым кварталам в городе (населенном пункте). Возможные потери людей в очаге поражения определяют по табл. 3.7. Таблица 3.7 Возможные потери людей от АХОВ в очаге поражения Условия нахождения людей На открытой местности В простейших укрытиях, зданиях
Без противогазов, 20 %
В противогазах, % 30
40
50
60
70
80
90
100
90–100
75
65
58
50
40
35
25
18
10
50
40
35
30
27
22
18
14
9
4
Примечание. Ориентировочная структура потерь людей в очаге поражения составит: легкой степени – 25 %, средней и тяжелой степени (с выходом из строя не менее чем на 2–3 недели и нуждающихся в госпитализации) – 40 %, со смертельным исходом – 35 %.
Рекомендации к решению задач Методика оценки химической обстановки после разрушения емкостей с аварийными химически отравляющими веществами (АХОВ): 1. Возможная площадь разлива SP АХОВ вычисляется по формуле
S Р G / ( ph),
(3.6)
где G – масса разлившегося АХОВ; р – плотность АХОВ; h – глубина слоя разлившегося АХОВ, для необвалованных емкостей принимается равным 5 см. 2. Определение глубины зоны химического заражения Г производится с помощью табл. 3.8.
18
Таблица 3.8 Глубина распространения зараженного облака (открытая местность, емкости необвалованы, скорость ветра 1 м/с, изометрия) Вид АХОВ Хлор Аммиак Диоксид серы Сероводород
Количество АХОВ в емкостях, т 5 4,6 0,7 0,8 1,1
10 7 0,9 1 1,5
25 11,5 1,3 1,4 2,5
50 16 1,9 2 4
75 19 2,4 2,5 5
100 21 30,8 3,5 8,8
Примечания: 1. Глубина распространения облака при инверсии в 5 раз больше, а при конвекции – в 5 раз меньше, чем при изометрии. 2. Глубина распространения облака на закрытой местности (сплошная застройка в населенных пунктах, лесные массивы) в 3,5 раза меньше, чем на открытой. 3. В случае обвалованных емкостей глубина распространения облака уменьшается в 1,5 раза. 4. При скорости ветра, превышающей 1 м/с, для глубины распространения облака вводятся следующие поправочные коэффициенты (табл. 3.9). Таблица 3.9 Поправочные коэффициенты Степень вертикальной устойчивости воздуха Инверсия Изотермия Конвекция
Скорость ветра, м/с 1
2
3
4
5
6
1 1 1
0,6 0,71 0,7
0,45 0,55 0,62
0,38 0,5 0,55
0,34 0,45 0,49
0,32 0,41 0,44
3. Определение ширины зоны химического поражения. При разной степени вертикальной устойчивости воздуха значение ширины составляет: Ш = 0,03Г (3.7) при инверсии Ш = 0,15Г при изотермии при конвекции Ш = 0,8Г 4. Расчет площади химического заражения Sзар производится по формуле Sзар = 0,5ГШ.
(3.8)
5. Расчет времени подхода tподх зараженного воздуха к пункту, расположенному по направлению ветра, осуществляется по формуле tподх R / V ,
(3.9)
где R – расстояние от разрушившейся емкости с АХОВ до рассматриваемого пункта. 19
6. Время поражающего действия АХОВ практически равно времени его испарения (табл. 3.10). Таблица 3.10 Время испарения некоторых АХОВ (скорость ветра 1 м/с) Вид АХОВ
Способ хранения АХОВ Необвалованные емкости Обвалованные емкости 1,3 22 1,2 20 1,3 20 1 19
Хлор Аммиак Диоксид серы Сероводород
Примечание. При скорости ветра свыше 1м/с для времени испарения АХОВ вводятся следующие поправочные коэффициенты. Скорость ветра V, м/c Поправочный коэффициент
1
2
3
4
5
6
1
0,7
0,55
0,43
0,37
0,32
7. Определение возможных потерь людей, оказавшихся в очаге химического поражения, производится с помощью табл. 3.11. Таблица 3.11 Возможные потери людей от АХОВ в очаге поражения Обеспеченность людей противогазами, % Условия пребывания людей:
Возможные потери, % 0
20
30
40
50
60
70
80
90
100
на открытой местности
95
75
65
58
50
40
35
25
15
10
в зданиях, простейших укрытиях
50
40
35
30
27
22
18
14
9
4
Задача 1. На комбинате, расположенном в пригороде, разрушилась необвалованная емкость, содержащая G, т, аммиака NH3 (плотность аммиака ρ = 0,68 т/м3). Облако зараженного воздуха движется по направлению к центру города, где на расстоянии R от комбината расположен магазин, в котором находится N человек. Их обеспеченность противогазами составляет х %. Местность открытая, скорость ветра в приземном слое V, инверсия.
20
Определить площади разлива АХОВ и зоны химического заражения, время подхода зараженного воздуха к магазину, время поражающего действия и потери среди людей, оказавшихся в магазине. Какие действия необходимо предпринять для увеличения безопасности людей, оказавшихся в магазине? Как оказать первую помощь пострадавшему от аммиака? Исходные данные G, т R, км V, м/c N, чел. х, %
Номера вариантов задачи 1 0 10 0,5 4 90 0
1 25 1,0 3 80 10
2 5 1,5 2 70 20
3 25 2,0 1 60 30
4 10 2,5 2 50 40
5 75 0,7 3 60 50
6 25 1,2 4 70 10
7 5 1,7 1 80 20
8 75 2,2 2 90 30
9 100 2,7 3 100 40
Задача 2. На станции хлорирования, расположенной в пригороде, разрушилась необвалованная емкость, содержащая G, т, хлора (плотность ρ = 1,56 т/м3). Облако зараженного воздуха движется к центру города, где на расстоянии R от станции хлорирования расположен жилой дом, в котором находятся N человек. Их обеспеченность противогазами составляет х %. Местность открытая, скорость ветра в приземном слое V, конвекция. Определить площади разлива АХОВ и зоны химического заражения, время подхода зараженного воздуха к жилому дому, время поражающего действия хлора и потери среди людей, оказавшихся в магазине. Какие действия необходимо предпринять для увеличения безопасности людей, оказавшихся в жилом доме? Как вести себя, если вы попали под воздействие хлора на открытом воздухе? Как оказать первую помощь пораженному хлором? Исходные данные G, т R, км V, м/c N, чел. х, %
Номера вариантов задачи 2 0 5 0,6 4 70 10
1 10 1,1 5 80 0
2 25 1,6 2 90 40
3 5 2,1 1 60 20
4 25 2,6 2 50 30
5 10 3,1 3 60 50
6 5 0,5 4 70 10
7 100 1,0 1 80 20
8 25 1,5 2 50 30
9 75 2,1 3 100 40
Задача 3. На одном из предприятий, расположенных в пригороде, разрушилась необвалованная емкость, содержащая G, т, диоксида серы SO2 (плотность ρ = 1,46 т/м3).
21
Облако зараженного воздуха движется к центру города, где на расстоянии R от разрушенной емкости расположен магазин, в котором находятся N человек. Их обеспеченность противогазами составляет х %. Местность открытая, скорость ветра в приземном слое V, изотермия. Определить площади разлива АХОВ и зоны химического заражения, время подхода зараженного воздуха к магазину, время поражающего действия, а также возможные потери среди людей, находящихся в магазине. Какие действия необходимо предпринять для увеличения безопасности людей, оказавшихся в магазине? Как вести себя, если вы попали под воздействие диоксида серы на открытом воздухе? Как оказать первую помощь пораженному диоксидом серы? Исходные данные G, т R, км V, м/c N, чел. х, %
Номера вариантов задачи 3 0 5 0,6 4 70 10
1 10 1,1 5 80 0
2 75 1,6 2 90 40
3 5 2,1 1 60 20
4 25 2,6 2 50 30
5 10 3,1 3 60 50
6 5 0,5 4 70 10
7 100 1,0 1 80 20
8 25 1,5 2 50 30
9 75 2,1 3 100 40
Задача 4. На предприятии, расположенным в пригороде, разрушилась необвалованная емкость, содержащая G, т, сероводорода H2S (плотность ρ = 1,54 т/м3). Облако зараженного воздуха движется к центру города, где на расстоянии R от места аварии расположен торговый комплекс, в котором находятся N человек. Их обеспеченность противогазами составляет х %. Местность открытая, скорость ветра в приземном слое V, инверсия. Определить площади разлива АХОВ и зоны химического заражения, время подхода зараженного воздуха к торговому комплексу, время поражающего действия сероводорода, а также возможные потери среди людей, находящихся в магазине. Какие действия необходимо предпринять для увеличения безопасности людей, оказавшихся в торговом комплексе? Как вести себя, если вы попали под воздействие сероводорода на открытом воздухе? Как оказать первую помощь пораженному сероводородом? Исходные данные G, т R, км V, м/c N, чел. х, %
Номера вариантов задачи 4 0 10 0,6 3 90 10
1 5 1,1 1 70 0
2 25 1,6 4 80 40
3 50 2,1 2 60 20
4 30 2,6 3 50 30 22
5 50 3,1 2,5 60 50
6 25 0,5 4 70 10
7 75 1,1 1 80 20
8 100 1,7 2 50 30
9 75 2,0 3 100 40
Задача 5. Определить размеры зоны химического заражения через час после разрушения емкости, содержащей эквивалентное количество жидкого аммиака G, т, хранящегося в изотермическом состоянии. Облако АХОВ движется в сторону цеха, расположенного на расстоянии R, км, от емкости, где работает N человек с обеспеченностью x % противогазами. Метеоусловия: ясная ночь, скорость северного ветра V, температура воздуха – 3 ºС. Изобразить зону возможного заражения облаком АХОВ, рассчитать время поражающего действия. Исходные данные G, т R, км V, м/c N, чел. х, %
Номера вариантов задачи 5 0 1 2,0 3,6 50 10
1 2 1,1 1,8 40 0
2 3 0,5 4,6 50 20
3 4 3,1 2,5 90 20
4 5 1,1 3,4 80 10
5 6 2,1 2,5 30 0
6 7 1,6 4,6 90 10
7 8 2,6 1,5 100 30
8 9 1,7 2,3 70 20
9 10 0,6 3,7 30 40
Задача 6. В результате аварии на объекте, расположенном на расстоянии R, км, от населенного пункта, разрушены коммуникации со сжиженным сероводородом эквивалентным G тонн. Метеоусловия – изотермия, скорость восточного ветра V, температура воздуха – 7 ºС. Определить время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту и время поражающего действия АХОВ. В населенном пункте проживает N человек, из которых 30 % находятся дома. Оценить масштабы заражения через 1,6 ч после аварии, количество пострадавших. Исходные данные G, т R, км V, м/c N, чел.
Номера вариантов задачи 6 0 10 2,0 3 150
1 5 1,1 1 80
2 25 0,5 4 60
3 50 3,1 2 30
4 30 1,1 3 210
5 50 2,1 2,5 70
6 25 1,6 4 60
7 75 2,6 1 80
8 100 1,7 2 100
9 75 0,6 3 80
Задача 7. Облачным утром в результате взрыва авиабомбы разрушена обвалованная емкость с фтористым водородом. Скорость югозападного ветра V, температура воздуха 11 °С. Определить размеры и площадь зоны химического заражения через 0,5 ч, если в атмосферу поступило G эквивалентных тонн фтористого водорода. Оценить число жертв на расстоянии R, км, при условии, что в зону попало N чел, из которых 75 % в противогазах. 23
Рассчитать время подхода облака к данному рубежу и время поражающего действия. Исходные данные
Номера вариантов задачи 7 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
G, т
10
5
25
50
30
50
25
75
100
75
R, км
0,9
1,2
1,5
1,1
3,1
6,1
4,6
6,6
7,7
1,6
V, м/c
5
6
3
1
2
2,8
6
4
4
2
N, чел.
190
180
200
90
110
90
90
60
90
70
Задача 8. На химическом заводе с численностью персонала, работающего в данную смену, 300 человек в результате аварии разрушена необвалованная емкость, содержащая G, т, эквивалентного количества цианистого водорода, Рабочие и служащие завода обеспечены противогазами на x %. Определить возможные потери служащих на заводе и их структуру. Рассчитать время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту и время поражающего действия АХОВ, если село расположено на расстоянии R, км, по ветру от завода. Оценить масштабы заражения при западном ветре 4 м/с, ясным вечером при температуре воздуха 20 °С. Исходные данные
Номера вариантов задачи 8 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
G, т R, км V, м/c
100 5.6 5
35 8,1 7,3
75 1,9 1
20 6,1 3,4
80 4,9 1,5
40 7,8 2,6
85 6,5 3,4
45 0,1 3,2
110 5,7 2,7
95 8,3 3
х, %
20
0
50
30
20
10
40
30
20
50
Задача 9. В результате аварии на объекте разрушилась обвалованная емкость, содержащая 10 т эквивалентного количества нитрила акриловой кислоты. Цех расположен в R, км, от места аварии. Численность рабочих и служащих в цехе N человек, противогазами обеспечены на x %. Метеоусловия – ясный день, скорость ветра V, температура воздуха 0 °С. Оценить время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту, время поражающего действия АХОВ и потери персонала. Изобразить зоны заражения с указанием размеров через 20 минут. 24
Исходные данные
Номера вариантов задачи 9 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
R, км
750
800
300
550
600
100
250
300
520
400
V, м/c
3
1,2
2,4
3,1
2,8
5
1,1
2,4
3,5
3,4
N, чел.
50
40
90
60
70
10
100
60
70
80
х, %
0
10
20
30
40
50
40
30
20
10
Задача 10. Определить размеры зоны химического заражения через 1,5 часа после разрушения емкости, содержащей эквивалентное количество сжиженного сернистого ангидрида G, т. Емкость необвалованная. Рассчитать число пострадавших, если на объекте находится N человек, обеспеченность противогазами x %. Метеоусловия: температура окружающей среды – 12 °С, пасмурный день, ветер южный 6 м/с. Изобразить зону возможного заражения облаком АХОВ. Вычислить временные параметры на расстоянии 1340 м от емкости. Исходные данные
Номера вариантов задачи 10 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
G, т
10
5
25
50
30
50
25
75
100
75
V, м/c
5
7,3
1
3,4
1,5
2,6
3,4
3,2
2,7
3
N, чел.
190
180
200
90
110
90
90
60
90
70
х, %
20
0
50
30
20
10
40
30
20
50
Задача 11. В R, км, от населенного пункта произошла авария грузового поезда, в результате чего разрушились две цистерны, содержащие G, т, сероуглерода (эквивалентное количество). Метеоусловия: вечер, ясно, северо-восточный ветер V, температура воздуха 10 °С. Определить время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту, время поражающего действия АХОВ и число жертв, если 120 человек в этот момент находились на улице, 204 человека – дома. Изобразить зону заражения через 4 часа после аварии. Определить возможные потери служащих на заводе и их структуру. Рассчитать также все возможные параметры, если авария произошла пасмурным зимним днем с температурой воздуха – 13 °С, ветер 4 м/с в сторону цеха. Время, прошедшее после аварии, 1,4 часа.
25
Исходные данные G, т R, км V, м/c х, %
Номера вариантов задачи 11 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
80 5.6 1 50
55 8,1 2,8 10
120 1,9 3,1 0
90 6,1 2,6 20
20 4,9 4,6 30
15 7,8 5 40
10 6,5 1,8 50
85 0,1 2,4 10
65 5,7 3,9 0
70 8,3 4,2 20
Задача 12. В результате аварии на объекте разрушилась необвалованная технологическая емкость, содержащая эквивалентное количество фтора G, т. Цех расположен в R, м, от места аварии. Численность рабочих и служащих в цехе N человек, противогазами обеспечены на x %. Метеоусловия: ясное утро, скорость южного ветра V, температура воздуха – 10 °С. Оценить потери персонала, время поражающего действия АХОВ. Рассчитать, через какое время облако распространится на расстояние 1 км. Исходные данные G, т R, км V, м/c N, чел. х, %
Номера вариантов задачи 12 0 50 500 5 150 40
1 65 120 7,3 80 10
2 80 430 1 60 0
3 110 320 3,4 30 50
4 100 340 1,5 210 20
5 85 250 2,6 70 30
6 35 640 3,4 60 40
7 15 320 3,2 80 0
8 70 120 2,7 100 10
9 80 10 3 80 20
Задача 13. Определить размеры и площади зоны химического заражения через 2,5 часа после разрушения необвалованной емкости, содержащей эквивалентное количество хлора – 500 т. Метеоусловия: пасмурная ночь, температура воздуха +7 °С, ветер 6 м/с в сторону цеха, западный. Рассчитать, через какое время облако АХОВ распространится на 600 м от места аварии, каково будет число жертв, если общее число людей 408 человек, 80 % которых обеспечены противогазами. Исходные данные G, т R, км V, м/c х, %
Номера вариантов задачи 13 0 500 2,5 6 80
1 250 1 1 10
2 1000 2 0 20
3 1250 3 2 30
4 750 0,5 3 40 26
5 1500 1,5 4 50
6 1750 3,5 5 60
7 600 4 5,5 70
8 300 4,5 3,5 90
9 1100 5 7 55
Задача 14. На расстоянии 1,4 км от села произошла авария грузового поезда, в результате чего разрушились две цистерны, содержащие 10 т аммиака под давлением (эквивалентное количество). В момент подхода облака зараженного воздуха (рассчитать время) 40 % людей из 320 находились на улице, остальные – в домах. Противогазами не обеспечены. Определить время поражающего воздействия и число пострадавших. Метеоусловия: вечер, переменная облачность, ветер юго-восточный 1 м/с, температура окружающей среды +15 °С. Изобразить зону возможного заражения облаком АХОВ.
Исходные данные R, м G, т х, % V, м/c
Номера вариантов задачи 14 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1400 10 40 1
1000 5 55 2
1100 6 60 3
1200 7 65 4
1300 8 30 5
900 9 35 6
950 11 45 7
1500 12 50 8
1700 13 70 9
2000 14 20 10
3.2. Наводнение Наводнение – значительное затопление местности в результате подъема уровня воды в реке, озере или море, вызываемое различными причинами, приводящее к нежелательным последствиям. Заторные, зажорные наводнения (заторы, зажоры). Большое сопротивление водному потоку на отдельных участках русла реки, возникающее при скоплении ледового материала в сужениях или излучинах во время ледостава (зажоры) или ледохода (заторы). Заторные наводнения образуются в конце зимы или начале весны. Они характеризуются высоким и сравнительно кратковременным подъемом уровня воды в реке. Зажорные наводнения образуются в начале зимы и характеризуются значительным (но менее, чем при заторе) подъемом уровня воды и более значительной продолжительностью. Нагонные наводнения (нагоны). Ветровые нагоны воды в морских устьях рек и на ветреных участках побережий морей, крупных озер, водохранилищ. Возможны в любое время года. Характеризуются отсутствием периодичности и значительным подъемом уровня воды. Наводнения (затопления), образующиеся при прорывах плотин. Излив воды из водохранилища или водоема, образующийся при прорыве сооружения напорного фронта (плотины, дамбы и т. п.) или при аварийном 27
сбросе воды, а также при прорыве естественной плотины, создаваемой природой, землетрясениях, оползнях, обвалах, движении ледников. Характеризуются образованием волны прорыва, приводящей к затоплению больших территорий и разрушению или повреждению встречающихся на пути ее движения объектов (зданий, сооружений и др.) Классификация наводнений в зависимости от масштаба распространения и повторяемости: Низкие (малые). Наблюдаются на равнинных реках. Охватывают небольшие прибрежные территории. Затопляется менее 10 % сельскохозяйственных угодий. Почти не нарушают ритма жизни населения, т. е наносят незначительный ущерб. Повторяемость 5–10 лет. Высокие. Наносят ощутимый материальный и моральный ущерб, охватывают сравнительно большие земельные участки речных долин, затапливают примерно 10–15 % сельскохозяйственных угодий. Существенно нарушают хозяйственный и бытовой уклад населения. Приводят к частичной эвакуации людей. Повторяемость 20–25 лет. Выдающиеся. Наносят большой материальный ущерб, охватывая целые речные бассейны. Затапливают примерно 50–70 % сельскохозяйственных угодий, некоторые населенные пункты. Парализуют хозяйственную деятельность и резко нарушают бытовой уклад населения. Приводят к необходимости массовой эвакуации населения и материальных ценностей из зоны затопления и защиты наиболее важных хозяйственных объектов. Повторяемость 50–100 лет. Катастрофические. Наносят огромный материальный ущерб и приводят к гибели людей, охватывая громадные территории в пределах одной или нескольких речных систем. Затапливается более 70 % сельскохозяйственных угодий, множество населенных пунктов, промышленных предприятий и инженерных коммуникаций. Полностью парализуют хозяйственную и производственную деятельность, временно изменяют жизненный уклад населения. Повторяемость 100–200 лет. Как это ни парадоксально, но на протяжении многих веков человечество, предпринимающее неимоверные усилия для защиты от наводнений, никак не может преуспеть в этом. Наоборот, с каждым веком ущерб от наводнений продолжает расти. Особенно сильно, примерно в 10 раз, он возрос во второй половине ушедшего века. По нашим расчетам, площадь паводкоопасных территорий составляет на земном шаре примерно 3 млн км2, на которых проживает около 1 миллиарда человек. Ежегодные убытки от наводнений в отдельные годы превышают 200 миллиардов долларов. Гибнут десятки и более тысяч людей.
28
Рекомендации к решению задач Определение параметров наводнений, произошедших вследствие прорыва плотин, осуществляется следующим образом: 1. Время прихода волны попуска tпр рассчитывают по формуле
(3.10)
tпр R / V ,
где R – расстояние от плотины до объекта затопления; V – средняя скорость движения волны попуска. 2. Время опорожнения водохранилища Т находят по формуле T W /( N B ) ,
(3.11)
где W – объем водохранилища; В – ширина прорана; N – максимальный расход воды на 1 м ширины прорана, ориентировочно равный: H, м
5
10
20
25
40
50
N, м3 /(с·м)
10
30
80
125
200
350
3. Высоту h и продолжительность прохождения волны попуска tвп определяют по данным, представленным в табл. 3.12. Таблица 3.12 Величины H и tвп на разных расстояниях R от плотины Расстояние R, км
Параметры 0
10
25
50
100
150
200
250
H
0,25Н
0,22Н
0,2Н
0,15Н
0,08Н
0,05Н
0,03Н
0,02Н
tвп
Т
1,3Т
1,7Т
2,6Т
4Т
5Т
6Т
7Т
Задача 15. Город N расположен на левом низком берегу реки. На расcтоянии R от города река перекрыта плотиной ГЭС. При разрушении плотины на город пошла волна попуска, приведшая к наводнению. Определить время прихода волны попуска в город и ее высоту, а также продолжительность прохождения волны попуска. Объем водохранилища W, ширина прорана (участка прорыва воды) B, глубина воды перед плотиной (глубина прорана) H, средняя скорость движения волны попуска V.
29
Что необходимо предпринять, если сообщение о разрушении плотины в середине рабочего дня? Что нужно сделать, если подъем воды застал вас дома? Какие существуют способы защиты населения от наводнений? Исходные данные
R, км W, млн·м3 В, м H, м V, м/c
Номера вариантов задачи 15 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
25 50 50 10 4
10 60 60 5 5
0 70 70 25 6
25 80 80 40 7
50 90 90 20 8
100 100 85 50 9
150 110 75 50 10
200 120 100 25 9
250 130 95 20 7
10 140 90 40 5
3.3. Радиация Ядерное оружие обладает пятью основными поражающими факторами. Распределение энергии между ними зависит от вида и условий взрыва. Воздействие этих факторов также различается по формам и длительности (наиболее длительное воздействие имеет заражение местности). Поражающие факторы ядерного взрыва и их воздействие: механическое воздействие ударной волны; тепловое воздействие светового излучения; радиационное воздействие проникающей радиации; электромагнитный импульс; радиационное заражение местности. Ударной волной называется область резкого сжатия среды, распространяющаяся в виде сферического слоя от места взрыва со сверхзвуковой скоростью. Ударные волны классифицируют в зависимости от среды распространения. Ударная волна. Ударная волна в воздухе возникает за счет передачи сжатия и расширения слоев воздуха. С увеличением расстояния от места взрыва волна ослабевает и превращается в обычную акустическую. Волна при прохождении через данную точку пространства вызывает изменения в давлении, характеризующиеся наличием двух фаз: сжатия и расширения. Период сжатия наступает сразу и длится сравнительно небольшое время по сравнению с периодом расширения. Разрушающее действие ударной волны характеризуют: избыточное давление в ее фронте (передней границе), давление скоростного напора, длительность фазы сжатия.
30
Ударная волна в воде отличается от воздушной значениями своих характеристик (большим избыточным давлением и меньшим временем воздействия). Ударная волна в грунте при удалении от места взрыва становится подобна сейсмической волне. Воздействие ударной волны на людей и животных может привести к получению непосредственных или косвенных поражений. Оно характеризуется легкими, средними, тяжелыми и крайне тяжелыми повреждениями и травмами. Механическое воздействие ударной волны оценивается по степени разрушений, вызванных действием волны (выделяют слабое, среднее, сильное и полное разрушение). Энергетическое, промышленное и коммунальное оборудование в результате воздействия ударной волны может получить повреждения, также оцениваемые по их тяжести (слабые, средние и сильные). Воздействие ударной волны может привести к повреждению транспортных средств, гидроузлов, лесных массивов. Как правило, ущерб, наносимый воздействием ударной волны, очень велик. Он наносится как здоровью людей, так и различным сооружениям, оборудованию и т. д. Световое излучение. Световое излучение представляет собой совокупность видимого спектра инфракрасных и ультрафиолетовых лучей. Светящаяся область ядерного взрыва характеризуется очень высокой температурой. Поражающее действие – мощностью светового импульса. Воздействие излучения на людей вызывает прямые или косвенные ожоги, разделяющиеся по степени тяжести, временное ослепление, ожоги сетчатки глаза. От ожогов защищает одежда, поэтому они чаще бывают на открытых участках тела. Большую опасность представляют также пожары на объектах народного хозяйства, в лесных массивах, возникающие в результате совокупного воздействия светового излучения и ударной волны. Еще одним фактором воздействия светового излучения является тепловое воздействие на материалы. Характер его определяется многими характеристиками как излучения, так и самого объекта. Проникающая радиация. Проникающая радиация – это гаммаизлучение и поток нейтронов, испускаемых в окружающую среду. Время ее воздействия не превышает 10–15 с. Основными характеристиками излучения являются поток и плотность потока частиц, доза и мощность дозы излучения. Степень тяжести лучевого поражения главным образом зависит от поглощенной дозы. При распространении в среде ионизирующие излучения изменяют ее физическую структуру, ионизируя атомы веществ. При воздействии проникающей радиации на людей может возникнуть лучевая болезнь различной степени (наиболее тяжелые формы обычно заканчиваются летальным исходом). Радиационные повреждения могут 31
также быть нанесены материалам (изменения в их структуре бывают и необратимыми). Материалы, обладающие защитными свойствами, активно используются в постройке защитных сооружений. Электромагнитный импульс. Электромагнитный импульс – совокупность кратковременных электрических и магнитных полей, возникающих в результате взаимодействия гамма- и нейтронного излучения с атомами и молекулами среды. Импульс не оказывает непосредственного влияния на человека, объекты его поражения – все проводящие электрический ток тела: линии связи, электропередачи, металлические конструкции и т. д. Результатом воздействия импульса может быть выход из строя различных приборов и сооружений, проводящих ток, ущерб здоровью людей, работающих с незащищенной аппаратурой. Особенно опасно воздействие электромагнитного импульса на аппаратуру, не оборудованную специальной защитой. Защита может включать различные «добавки» к системам проводов и кабелей, электромагнитное экранирование и т. д. Радиоактивное заражение местности. Радиоактивное заражение местности возникает в результате выпадения радиоактивных веществ из облака ядерного взрыва. Это фактор поражения, обладающий наиболее продолжительным действием (десятки лет), действующий на огромной площади. Излучение выпадающих радиоактивных веществ состоит из альфа-, бета- и гамма-лучей. Наиболее опасными являются бета- и гамма-лучи. При ядерном взрыве образуется облако, которое может переноситься ветром. Выпадение радиоактивных веществ происходит в первые 10–20 ч после взрыва. Масштабы и степень заражения зависят от характеристик взрыва, поверхности, метеорологических условий. Как правило, зона радиоактивного следа имеет форму эллипса, и масштабы заражения уменьшаются по мере удаления от конца эллипса, в котором произошел взрыв. В зависимости от степени заражения и возможных последствий внешнего облучения выделяют зоны умеренного, сильного, опасного и чрезвычайно опасного заражения. Поражающим действием обладают в основном бета-частицы и гамма-облучение. Особенно опасным является попадание радиоактивных веществ внутрь организма. Основной способ защиты населения – изоляция от внешнего воздействия излучений и исключение попадания радиоактивных веществ внутрь организма. Целесообразно укрытие людей в убежищах и противорадиационных укрытиях, а также в зданиях, чья конструкция ослабляет действие гамма-излучения. Применяются также средства индивидуальной защиты. 32
Рекомендации к решению задач 1. Сначала находят эквивалентную радиационную дозу за год. Для этого известный радиационный фон, Р/ч, следует умножить на количество часов в году. Полученное значение, выраженное в рентгенах, следует перевести в зиверты, Зв, пользуясь соотношением
1Зв ≈ 114Р. Полученное значение эквивалентной годовой дозы сравнить с предельно допустимыми годовыми эквивалентными дозами, значения которых приведены в табл. 3.13. Таблица 3.13 Предельно допустимые эквивалентные годовые дозы Группа органов I II III
Эквивалентная годовая доза, мЗв Персонал Население 50 5 150 15 300 30
Примечание: 1. В зависимости от радиационной чувствительности все человеческие органы и ткани разделены на три группы: I группа (самая чувствительная) – половые и молочные железы, костный мозг, все тело; II группа – внутренние органы, глаза, мышцы; III группа – кожа, костная ткань, конечности. 2. Если не указано особо, то считается, что радиационному воздействию подверглись в основном органы I группы.
2. Далее рассчитывают, за какое время приобретается предельно допустимая эквивалентная годовая доза. Именно это время (в течение года) можно находиться в месте аварии. Формулы для решения задач 1. Средний (условно постоянный) уровень радиации на маршруте через t часа, Р/ч: N
Рср
P i 1
N
,
(3.12)
где Р – измеренные уровни радиации, Р/ч; N – количество измерений. 2. Время движения облучения на маршруте, мин, Т
R , V
33
(3.13)
где R – протяженность участка радиоактивного заражения, км; V – скорость движения объекта, км/ч. 3. Возможная доза облучения на маршруте при движении через 3 часа, Р/ч: ДЗ
РСР Т , К осл
(3.14)
где Кост – коэффициент ослабления радиации. 4. Приводим уровень радиации на Р1, Р/ч: Рср
Р1
К1
(3.15)
,
где К1 – коэффициент пересчета уровня радиации на любое время суток. 5. Возможная доза облучения на 1 ч, Р/ч: PТ 1 . K сол
Д1
(3.16)
6. Коэффициент пересчета уровня радиации Д уст
К1
Д1
(3.17)
.
Задача 16. На одном из предприятий среднего машиностроения произошла авария с выбросом радиоактивных веществ. В результате в городе N установился радиационный фон Х. Что следует предпринять в этой ситуации? Какую годовую дозу получит население города? Сколько времени в году можно там находиться? На последний вопрос ответить, полагая, что основная доля радиации пришлась на органы группы Y. Номера вариантов задачи 16
Исходные данные
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
X, мкР/ч Y
160 I
190 II
200 III
120 I
140 II
170 III
200 I
300 II
400 III
600 III
Задача 17. При рентгеноскопии желудка пациент получил разовую экспозиционную дозу Х. Через какое минимальное время рентгеноскопию желудка можно проводить повторно?
34
Номера вариантов задачи 17
Исходные данные
0 30
X, Р
1 40
2 35
3 38
4 42
5 45
6 50
7 48
8 43
9 28
Задача 18. Определить допустимое время начала преодоления на автобусе со скоростью 65 км/ч участка радиоактивного заражения протяженностью 50 км. Измеренные через 3 ч после ядерного взрыва уровни радиации на маршруте движения составляли: 2 Р/ч; 9 Р/ч; 15 Р/ч; 35 Р/ч; 20 Р/ч; 12 Р/ч; 5 Р/ч. Доза облучения Дуст не должна превышать 3 Р (номер варианта см. в табл. 3.14). Таблица 3.14 Исходные данные для задач
Номер варианта
Скорость движения, км/ч
Протяженность участка, км/ч
Время, прошед шее после аварии, ч
0
51
85
1
44
40
Уровни радиации, Р/ч
Установленная доза, Р
Транспортное ср-во
2
1,7;2,3;5,8;4,5;3,6;2,7;1
2
Ж/д платформа
4
18;39;35;15;27;48;24
4,5
Автобус
2
67
95
2,3
15;22;17;10;9,2;4,9;3,2
10
Вагон пассажирский
3
50
65
1
1,2;3,7;9;1,9;19;27;15
1,7
Ж/д платформа
4 5
38 76
42 51
9 11,6
0,2;1,3;4,5;15;20;11;3,7 12;18;24;29;19;15;14
3,4 3,2
Автобус автомобиль
6
63
78
6,5
1,7;3,4;6,3;8,9;17;15;19
4,6
Вагон пассажирский
7
52
54
3,8
0,6;1,2;1,8;3,5;5,2;3,8;2, 1
2,5
Автобус
8
90
26
7,4
0,2;0,3;1,4;3,6;6;2,5;1,3
1,8
Автомобиль
9
73
12
3,2
0,2;1,3;4,5;15;20;11;3,7
1,5
Автомобиль
35
3.4. Молниезащита Молниезащита – комплекс защитных устройств, предназначенных для обеспечения безопасности людей, сохранности зданий и сооружений, оборудования и материалов от возможных взрывов, загораний и разрушений, возникающих при воздействии молнии. Мероприятия по защите от молнии определены в СО 153-34.21.122 – 2003. Молниезащита. • Комплекс средств молниезащиты зданий или сооружений включает в себя устройства защиты от прямых ударов молнии (внешняя молниезащита система – МЗС) и вторичных воздействий молнии (внутренняя МЗС). • Токи молнии, попадающие в молниеприемники, отводят в заземлитель, где через систему токоотводов они растекаются в земле. Защищаемые объекты могут разделяться на обычные и специальные. • При строительстве и реконструкции для каждого класса объектов требуется определить необходимые уровни надежности защиты от прямых ударов молнии (ПУМ), указанные в табл. 3.15. Таблица 3.15 Уровень защиты I II III IV
Надежность защиты от ПУМ 0,98 0,95 0,90 0,80
В случае проектирования молниезащиты для обычного объекта возможно определение зон защиты по защитному углу или методом катящейся сферы согласно стандарту Международной электротехнической комиссии. 3.4.1. Зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода
Стандартной зоной защиты одиночного стержневого молниеотвода высотой h является круговой конус высотой h0 < h, вершина которого совпадает с вертикальной осью молниеотвода (рис. 3.1). Габариты зоны определяются двумя параметрами: высотой конуса hp и радиусом конуса на уровне земли r0. Приведенные ниже расчетные формулы пригодны для молниеотводов высотой до 150 м. Рассмотрены надежности защиты Рз = 0,9 и Рз = 0,99. При более высоких молниеотводах или других значениях Рз следует пользоваться специальной методикой расчета.
36
Рис. 3.1. Одиночный стержневой молниеотвод: 1 – граница зоны защиты на уровне земли; 2 – граница зоны защиты на высоте h
В случае надежности защиты Рз = 0,9: 1) при высоте молниеотвода h от 0 до 100 м: h0 0,85h и r0 1, 2h,
(3.18)
здесь все параметры рассчитываются в метрах; 2) при высоте молниеотвода h от 100 до 150 м: h0 0,85h и r0 1, 2 103 h 100 h.
(3.19)
В случае надежности защиты Р3 = 0,99: 1) при высоте молниеотвода h от 0 до 30 м: h0 0,8h и r0 0,8h;
37
(3.20)
2) при высоте молниеотвода h от 30 до 100 м: h0 0,8h и r0 0,8 1, 43 103 h 30 h;
(3.21)
3) при высоте молниеотвода h от 100 до 150 м: h0 0,8 103 h 100 h и r0 0, 7 h.
(3.22)
Для зоны защиты требуемой надежности (рис. 3.1) радиус горизонтального сечения rx на высоте hx определяют по формуле rx
r0 (h0 hx ) . h0
(3.23)
3.4.2. Зоны защиты одиночного тросового молниеотвода
Стандартные зоны защиты одиночного тросового молниеотвода высотой h ограничены симметричными двускатными поверхностями, образующими в вертикальном сечении равнобедренный треугольник с вершиной на высоте hp и основанием на уровне земли 2rp (рис. 3.2). Приведенные ниже расчетные формулы пригодны для молниеотводов высотой до 150 м. Как и в предыдущем пункте, рассмотрены два уровня надежности защиты. При большей высоте следует пользоваться специальным программным обеспечением. Здесь и далее под h понимается минимальная высота троса над уровнем земли (с учетом провела). В случае надежности защиты Р3 = 0,9: h0 0,87 h и r0 1,5h.
(3.24)
В случае надежности защиты Р3 = 0,99: 1) при высоте молниеотвода h от 0 до 30 м: h0 0,8h и r0 0,95h;
(3.25)
2) при высоте молниеотвода h от 30 до 100 м: h0 0,8h и r0 0,95 7,14 104 h 100 h;
(3.26)
в) при высоте молниеотвода h от 100 до 150 м: h0 0,8h и r0 0,9 103 h 100 h.
38
(3.27)
Полуширина rx зоны защиты требуемой надежности на высоте hx от поверхности земли определяют выражением
rx
r0 (h0 hx ) . h0
(3.28)
При необходимости расширить защищаемый объем к торцам зоны защиты собственно тросового молниеотвода могут добавляться зоны защиты несущих опор, которые рассчитывают по формулам одиночных стержневых молниеотводов, представленным выше.
Рис. 3.2. Одиночный тросовый молниеотвод: 1 – граница зоны защиты на уровне земли; 2 – граница зоны защиты на высоте hх
Задача 19. Рассчитать молниезащиту мыловаренного цеха (специальный объект) тросовым молниеотводом и полуширину зоны защиты на высоте h0, м, от поверхности земли. Принять оба регламентируемых уровня надежности и высоту молниеотвода h, м. Изобразить схему молниезащиты. Исходные данные
Номера вариантов задачи 30 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
h0
35
15
20
25
40
45
50
10
5
30
h
120
110
100
130
140
150
160
170
180
190
39
Задача 20. Рассчитать молниезащиту промежуточного склада химических реагентов открытого хранения, расположенного в городе Красноярске, одиночным стержневым молниеотводом высотой 20 и 120 м. Определить радиус горизонтального сечения на высоте 15 и 100 м соответственно. Требуемая надежность P. Исходные данные P
Номера вариантов задачи 31 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,9
1
0,8
0,7
0,6
0,5
0,1
0,2
0,3
0,4
Задача 21. Склад хранения аммиачной продукции защищен одиночным стержневым молниеотводом. Рассчитать его молниезащиту надежности P при h1, h2, м, и радиусе горизонтального сечения на высоте h0, м, для второго случая. Схематично изобразить конструктивные элементы. Исходные данные P h1 h2 h0
Номера вариантов задачи 32 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,99 80 135 110
1 70 140 90
0,8 50 145 80
0,7 40 155 95
0,6 30 165 85
0,5 60 175 115
0,1 90 185 150
0,2 100 170 130
0,3 105 160 140
0,4 110 150 120
Задача 22. Жилой 25-этажый дом требуется защитить от ПУМ с надежностью P одиночным стержневым молниеотводом высотой h, м. Схематично изобразить молниезащиту. Рассчитать радиус горизонтального сечения защиты для 10, 15, 18-го этажей (высоту этажа условно принять 3 м).
Исходные данные
Номера вариантов задачи 33 0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
P
0,9
1
0,8
0,7
0,6
0,5
0,1
0,2
0,3
0,4
h
125
90
80
95
85
115
150
130
140
120
Задача 23. Рассчитать молниезащиту электробойлерной одиночным стержневым молниеотводом. Принять надежность защиты 0,99, высоту молниеотвода: 1) h0, 2) h, м. Оценить rx варианта 2 молниеотвода при hx = 75 м, изобразить схему.
40
Исходные данные h0 h
Номера вариантов задачи 34 0 35 120
1 15 110
2 20 100
3 25 130
4 40 140
5 45 150
6 50 160
7 10 170
8 5 180
9 30 190
Задача 24. Лаборатория по испытанию горючих материалов защищается тросовым молниеотводом. Рассчитать ее молнииезащиту, если высота h, м. Принять обе регламентируемые степени надежности. Изобразить схему молниезащиты. Определить также полуширину зоны защиты на высоте h0, м, от поверхности земли. Исходные данные h h0
Номера вариантов задачи 35 0 111 15
1 110 35
2 100 12
3 130 20
4 140 25
5 150 40
6 160 45
7 170 50
8 180 10
9 190 5
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 1.
2. 3. 4. 5. 6.
Основной Безопасность жизнедеятельности в техносфере : учеб. пособие для вузов / Л. Н. Горбунова, А. А. Калинин, В. Я. Кондрасенко, О. Н. Русак и др. ; ред. О. Н. Русак, В. Я. Кондрасенко. – Красноярск : Изд-во «ОФСЕТ», 2001. – 432 с. Основы защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях : учеб. пособие для студентов вузов / под ред. В. В. Тарасова. – М. : Издво МГУ, 1998. – 207 с. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях : учеб. пособие / С. С. Тимофеева, Н. В. Бавдик, Ю. В. Шешуков. – Иркутск : ИрГТУ, 1998. – 219 с. Безопасность и защита в чрезвычайных ситуациях : учеб. пособие / Л. Н. Горбунова, А. А. Калинин, В. Я. Кондрасенко и др. ; под ред. О. Н. Русака, Л. Н. Горбуновой. – Красноярск : ИПЦ КГТУ, 2003. – 512 с. Безопасность в чрезвычайных ситуациях : учеб.-метод. пособие. – Л. Н. Горбунова, А. А. Калинин, В. Я. Кондрасенко, Я. И. Булахов. – Красноярск : КГТУ, 2000. – 315 с. Безопасность жизнедеятельности : учебник для студентов спец. учеб. заведений / С. В. Белов, В. А. Девисилов, А. Ф. Козьяков и др. ; под общ. ред. С. В. Белова. – М. : Высш. шк., 2003. – 377 с. 41
Дополнительный 7. СО 153–34.21.122–2003. Молниезащита. – 23 с. 8. РД 52.04.253–90. Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях на химически опасных объектах и транспорте. – 18 с. 9. ГОСТ Р 22.0.03–95. Безопасность в ЧС. Природные ЧС. 10. ГОСТ Р 8.594–2002. Метрологическое обеспечение радиационного контроля. 11. Стандарт АВОК–1–2004. Здания жилые и общественные. Нормы воздухообмена. 12. Закон РФ «О безопасности гидротехнических сооружений», № 117-ФЗ от 23.06.97. 13. Закон РФ «О защите населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера» от 21.12.94 № 68-ФЗ. 14. Постановление Правительства РФ «О классификации ЧС природного и техногенного характера». 15. Закон РФ «О промышленной безопасности опасных производственных объектов», № 116-ФЗ от 21.07.97. 16. Постановление Правительства РФ «О декларации безопасности промышленного объекта РФ», № 675 от 01.07.95. 17. Постановление Правительства РФ № 1113 от 5.11.95. «О единой государственной системе предупреждения и ликвидации ЧС». 18. Система сертификации безопасности взрывоопасных производств РОСРУ 001.01.ПВ 00. 19. Шойгу, С. К. Катастрофы и государство / С. К. Шойгу, Ю. Л. Воробьев, В. А. Владимиров. – М. : Энергоатомиздат, 1997. – 160 с. 20. Безопасность жизнедеятельности. Защита в чрезвычайных ситуациях : метод. указания к практическим занятиям / сост. : Ю. Д. Алимбаева, Г. В. Гебрашвили, С. Е. Груздева. – Красноярск : ИПК СФУ, 2007. – 54 с.
42
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица П1
Приставки для образования кратных и дольных единиц Кратность 1018 1015 1012 109 106 103 102 101
Приставка Название Обозначение ЭКСТА Э ПЭТА П ТЕРА Т ГИГА Г МЕГА М КИЛО к ГЕКТО г ДЕКА га
Дольность 10-1 10-2 10-3 10-6 10-9 10-12 10-15 10-18
Приставка Название Обозначение ДЕЦИ д САНТИ с МИЛЛИ м МИКРО мк НАНО н ПИКО п ФЕМТО ф АТТО а
Некоторые общепринятые внесистемные единицы
Таблица П2
Единица Величина Время Плоский угол Объем Энергия Масса Относительная величина
Наименование
Обозначение
Минута Час Сутки Градус Минута Секунда Литр Электрон-вольт Киловатт-час Тонна
мин ч сут ´ ´´ л эВ кВт · ч т
Соотношение с единицей СИ 60 с 3600 с 86400с 1,74 · 10-2 рад 2,91 · 10-4 рад 4,85 · 10-6 рад 10-3 м3 1,6 · 10-19 Дж 3,6 · 106 Дж 103 кг
Процент
%
10-2
о
Греческий алфавит Обозначения букв А,α В,β Г,γ Δ,δ Е,ε Z,ζ H,η Θ,θ I,ι K,κ Λ,λ М,μ
Названия букв Альфа Бета Гамма Дельта Эпсилон Дзета Эта Тэта Иота Каппа Ламбда Мю
Обозначения букв N,ν Ξ,ξ О,ο П,π Р,ρ Σ,σ Т,τ Y,υ Ф,φ Х,χ Ψ,ψ Ω,ω
43
Таблица П3 Названия букв Ню Кси Омикрон Пи Ро Сигма Тау Ипсилон Фи Хи Пси Омега
3,16 1,92 1,53 1,33 1,19 1,09 1,00 0,94 0,88 0,84 0,80 0,76 0,74 0,71 0,69
0,5
4,75 2,84 2,17 1,88 1,68 1,53 1,42 1,33 1,25 1,19 1,13 1,08 1,04 1,00 0,97
1
9,18 5,35 3,99 3,28 2,91 2,66 2,46 2,30 2,17 2,06 1,96 1,88 1,80 1,74 1,68
3 12,53 7,20 5,34 4,36 3,75 3,43 3,17 2,97 2,80 2,66 2,53 2,42 2,37 2,24 2,17
5 19,20 10,83 7,96 6,46 5,53 4,88 4,49 4,20 3,96 3,76 3,58 3,43 3,29 3,17 3,07 29,56 16,44 11,94 9,62 8,19 7,20 6,48 5,92 5,60 5,31 5,06 4,85 4,66 4,49 4,34 38,13 21,02 15,18 12,18 10,33 9,06 8,14 7,42 6,86 6,50 6,20 5,94 5,70 5,50 5,31 52,67 28,73 20,59 16,43 13,88 12,14 10,87 9,90 9,12 8,50 8,01 7,67 7,37 7,10 6,86
Эквивалентное количество АХОВ, т 10 20 30 50 65,23 35,35 25,21 20,05 16,89 14,79 13,17 11,98 11,03 10,23 9,61 9,07 8,72 8,40 8,11
70
44
100 81,91 44,09 31,30 24,80 20,82 18,13 16,17 14,68 13,50 12,54 11,74 11,06 10,48 10,04 9,70
Примечания: 1. При скорости ветра более 15 м/с размеры зон заражения принимать как при скорости ветра 15 м/с. 2. При скорости ветра менее 1 м/с размеры зон заражения принимать как при скорости ветра 1 м/с.
Скорость ветра, м/с 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
Максимальные значения глубин зон заражения
166 87,79 61,47 48,18 40,11 34,67 30,73 27,75 25,39 23,49 21,91 20,58 19,45 18,46 17,60
300
231 121 84,50 65,92 54,67 47,09 41,63 37,49 34,24 31,61 29,44 27,61 26,04 24,69 23,50
500
Таблица П4
2 Аммиак: хранение под давлением изотермическое хранение Водород фтористый Водород цианистый Нитрил акриловой кислоты Сернистый ангидрид Сероводород Сероуглерод Формальдегид Фосген Фтор Хлор
1 1 0,681
–
0,0015 – – 0,0035 0,0017 0,0032
0,0029
–
–
0,964 1,263 0,815 1,432 1,512 1,553
1,462
0,806
0,687
0,989
0,681
0,0008
–
4
3
–60,35 46,2 –19,0 8,2 –188,2 –34,1
–10,1
77,3
25,7
19,52
–33,42
–33,42
5
16,1 45 0,6* 0,6 0,2* 0,6
1,8
0,75
0,2
4
15
15
6
Плотность АХОВ, Температура Пороговая кипения, ºС токсодоза, т/м3 мг мин/л Газ Жидкость
0,042 0,021 0,034 0,061 0,038 0,052
0,049
0,007
0,026
0,028
0,025
0,025
7
К1
0,3/1 0,1 0/0,4 0/0,1 0,7/1 0/0,9
0/0,2
0,04
0
0,1
0/0,9
0/0,9
– 40 ºС 8
0,5/1 0,2 0/1 0/0,3 0,8/1 0,3/1
0/0,5
0,1
0
0,2
1/1
0,3/1
– 20 ºС 9
45
0,8/1 0,4 0,5/1 0/0,7 0,9/1 0,6/1
0,3/1
0,4
0,4
0,5
1/1
0,6/1
К3 0 ºС 10
1/1 1 1/1 1/1 1/1 1/1
1/1
1
1
1
1/1
1/1
20 ºС 11
1,2/1 2,1 1,5/1 2,7/1 1,1/1 1,4/1
1,7/1
2,4
1,3
1
1/1
1,4/1
40 ºС 12
Таблица П5 Значения вспомогательных коэффициентов
Примечания: 1. В графах 10–14 в числителе – значения К3 для первичного облака, в знаменателе – для вторичного. 2. В графе 6 численные значения токсодоз, помеченные звездочками, определены ориентировочно.
6 7 8 9 10 11
5
4
3
2
Наименование АХОВ
№ п/п
Характеристики АХОВ и вспомогательные коэффициенты для определения глубин зон заражения
ОГЛАВЛЕНИЕ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ................................................................................................ 3 1. СОДЕРЖАНИЕ ТЕМ ЛЕКЦИОННОГО КУРСА ............................................ 6 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ ........................................................................ 10 3. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ................................................................................ 12 3.1. Аварийные химически отравляющие вещества ............................... 12 3.1.1. Определение размеров и площади зоны химического заражения..................................................................... 13 3.1.2. Определение времени подхода зараженного воздуха к определенному рубежу (объекту) .................................. 15 3.1.3. Определение аремени поражающего действия АХОВ ...... 16 3.1.4. Определение границ возможных очагов химического поражения и возможных потерь людей в них ........ 17 3.2. Наводнение ............................................................................................. 27 3.3. Радиация.................................................................................................. 30 3.4. Молниезащита........................................................................................ 36 3.4.1. Зоны защиты одиночного стержневого молниеотвода ...... 36 3.4.2. Зоны защиты одиночного торцевого молниеотвода........... 38 БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК .................................................................. 41 ПРИЛОЖЕНИЕ ....................................................................................................... 43
46
Учебно-методическое издание
ЗАЩИТА ТЕРРИТОРИЙ И НАСЕЛЕНИЯ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ Методические указания по выполнению контрольной работы Составители: Груздева Светлана Егоровна Гаврилова Юлия Викторовна Чурбакова Ольга Викторовна
Редактор Т. И. Тайгина Компьютерная верстка: А. А. Быкова
47
Подписано в печать 03.09.2010. Печать плоская Формат 60×84/16. Бумага офсетная Усл. печ. л. 2,79. Тираж 100 экз. Заказ № 2113 Редакционно-издательский отдел БИК Сибирского федерального университета 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79 Отпечатано полиграфическим центром БИК 660041, Красноярск, пр. Свободный, 82а
48