Безопасность в чрезвычайных ситуациях

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации

ФГОУ «ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Институт управления рисками и безопасностью жизнедеятельности

Кафедра техносферной безопасности и биоинженерии

КУРСОВАЯ РАБОТА

«Безопасность в чрезвычайных ситуациях»

Выполнила: студентка 32 группы

Сураева Т.В.

Проверил: Лаврухин Н. А.

Оренбург- 2008

Содержание

1. Задание на выполнение работы

2. Анализ природно–климатических условий Переволоцкого района

3. Разработка сценария развития ЧС

4. Расчет значений поражающих фактов при горении парогазовоздушного облака по типу « Огненный шар»

5. Расчет значений поражающих фактов при пожаре разлития

6. Расчет значений поражающих фактов при взрыве ПГВС

7. Расчет значений поражающих фактов при аварии с ОХВ

8. Классификация чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера

9. Мероприятия по защите населения, проводимые заблаговременно

Список литературы

1. Задание на выполнение работы

Общая характеристика промплощадки и прилегающей территории:

2. Анализ природно–климатических условий, природных, техногенных и биолого–социальных опасностей территории расположения опасного объекта

Переволоцкий район расположен в центральной части Оренбургской области. Наибольшая протяженность с севера на юг- 88 км, с востока на запад- 47 км. На севере район граничит с Александровским, Сакмарским и Октяборьским, на востоке- с Оренбургским, на юге- с Илекским и на западе- с Новосергеевским районами.

Территория района представляет собой возвышенную равнину, полого снижающуюся на юг и юго-запад и состоит из трех геоморфологических участков:

1. водораздел Урал- Самара,

2. водораздел Самара- Б. Уран,

3. долины рек Урал, Самара, Б. Уран

Район характеризуется хорошо выраженной яростностью и ступенчатостью рельефа, т. е. предуральской Сыртовой волнистой равниной.

Климат в раоне резко- континентальный, средняя многолетняя температура зимой составляет – 13.7 градусов, летом + 19.9 градусов, среднегодовая норма осадков 389 мм, преобладающие направление ветра серо- восточное.

Общая площадь лесов в районе составляет 3450 га, в т. ч. Покрытая лесами 3450 га, лесной массив смешанный, из них хвойных насаждений 352 га. Вся площадь распределяется по классам пожарной опасности 1- 352 га, 2- 420 га, 3- 1230 га, 4- 1448 га.

По территории с востока на юго-запад, окаймляя границу юга района, протекает река Урал. В центральной части района в западном направлении протекает р. Самара и не севере тоже в западном направлении протекает р. Большой Уран. Грунтовые воды залегают на глубине 20-25 см. Во всех реках вода пресная, пригодная для приготовления пищи и хозяйственных нужд.

Площадь территории района-2.8 тыс. км, численность населения 31.1 тыс. чел. Административный центр района – поселок Переволоцкий (10430 тыс. чел.). В структуре национального состава 49 % русские, 13.4 % татар, немцы, мордва, украинцы, казахи, башкиры 4 %.

Административно район разделен на 19 сельсоветов, которые имеют 48 поселков и населенных пунктов. На территории района создано звено областной территориальной подсистемы РСЧС (ОТП РСЧС), предназначенное для организации предупреждения чрезвычайных ситуаций в мирное и военное время, а в случае их возникновения –для ликвидации последствий, обеспечения безопасности рабочих, служащих и населения, защиты окружающей среды и уменьшения материального ущерба.

Специализация района по сельскому хозяйству – зерновая и мясомолочная. Основные зерновые культуры - озимая рожь, пшеница, яровая пшеница, ячмень.

Химически опасные объекты:

- Переволоцкий маслозавод – в производстве имеет компрессорную установку холодильного оборудования с технологической емкостью систем, в которой находится 500 кг хладоагента- аммиака.

- Клубниковский сырзавод (с. Кубанка)- в производстве имеет компрессорную установку холодильного оборудования с технологической емкостью системы, в которой находится до 3-х тонн хладоагента- аммиака.

- железнодорожная станция Переволоцкая ЮУЖД, на которой возможны аварии с подвижными составами, в которых перевозят различные сильнодействующие ядовитые вещества.

- железнодорожная станция Сырт ЮУЖД, на которой также возможны аварии с подвижными составами.

- железнодорожная магистраль протяженностью 49 км. Которая проходит по территории Переволоцкого района

Пожароопасные объекты:

К пожароопасным объектам в Переволоцком районе относятся:

- Переволоцкая нефтебаза,

- станции Переволоцкая и Сырт, а также железнодорожная магистраль на протяжении 49 км прохождения по территории района.

Взрывоопасные объекты:

К взрывоопасным объектам В переволоцком районе относятся:

- газопроводы, отводы от газопроводов АГРС и УКГП-14

- Переволоцкий и Сыртинский элеваторы - при производственной деятельности скапливаются большое количество взрывоопасной пыли.

В эпидемиологическом и эпизоотическом, сейсмическом отношениях в последние десятилетия район является благополучным.

3. Разработка сценариев развития ЧС

На промплощадке имеется резервуарный парк. Требуется разработать возможный сценарий развития аварии и определить индивидуальный риск.

Рнал.источ.заж=0.4

Ротсут.источ.заж.=0.6

Рмгнов.воспл.=0.4

Рвоспл.с задерж.=0.6

Рсраб.сис-ыПЖТ=0.95

Рнесраб.сис-ыПЖТ=0.05

Рсраб.орашения=0.95

Рнесраб.орашения=0.05

Рассчитаем вероятности сценариев:

Р12=Р/зажЧР/воспЧР/туш=0.4Ч0.4Ч0.95=0.152

Р22=Р/зажЧР/воспЧРтуш=0.4Ч0.4Ч0.05=0.008

Р32=Р/зажЧРвоспЧР/туш=0.4Ч0.6Ч0.95=0.228

Р42=Р/зажЧРвоспЧРтуш=0.4Ч0.6Ч0.05=0.012

Р52=Р/зажЧРвоспЧРтуш=0.4Ч0.6Ч0.05=0.012

Р62=Р/зажЧРвоспЧРтуш=0.4Ч0.6Ч0.05=0.012

Рассчитаем индивидуальный риск:

где

Pu- вероятность инициирующего события,Pu=1Ч10-5.

10-4-10-6- зона приемлемого риска. Полученный индивидуальный риск попадает в зону приемлемого риска.

4. Расчет значений поражающих фактов при горении парогазовоздушного облака по типу « Огненный шар»

Дизельное топливо испаряется с образованием паровоздушного облака, которое воспламеняется с образованием огненного шара. Температура воздуха Т=260 К. Определить вероятность летального поражения людей, находящимся на разном расстоянии от центра огненного шара.

Решение:

1. Найдем давление насыщенных паров диз. топлива (М=252 кг/кмоль; L=120 кДж/кг;t=569 К)

2. Интенсивность испарения диз. топлива равна:

W=

W=

3. Найдем эквивалентный диаметр огненного шара:

4.Время существования огненного шара:

По формуле

найдем угловые коэффициенты излучения с огненного шара на элементарную площадку на поверхности мишени (человека), находящийся на расстоянии Х, равном 50; 100; 150; 200; 250; 300; 350; 400 м от центра огненного шара(при Н=0.5).Результаты расчетов сведем в таблицу

По формуле

найдем значение плотности теплового потока падающего излучения на вышеуказанных расстояниях от центра «огненного шара», принимая

Из результатов расчетов следует, что безопасным для человека будет расстояние R=300 м, где плотность падающего теплового потока будет меньше 4.0 :

4.0

Определим вероятность летального поражения людей, используя формулу:

для определения пробит - функции. Результаты расчетов также представим виде таблицы.

5. Расчет значений поражающих фактов при пожаре разлития

На нефтеперекачивающей станции расположен РВС в обваловке, имеющий квадратную форму со стороной а=40 м. (М=252 кг/кмоль; L=120 кДж/кг;t=569 К).В результате нарушения резервуара и разлива диз. топлива возник пожар. Скорость ветра равна 2.3 м/с

Определить размеры безопасной зоны для персонала.

Решение:

1. По условию при полном разрушении резервуара диз. топливо полностью заполняет обваловку, имеющую площадь:

2. Найдем геометрические размеры пламени пожара разлития, условно принимаемого в виде наклонного цилиндра, предварительно определив:

диаметр зеркала разлива:

Плотность паров диз. топлива:

Безразмерную скорость ветра (при m=0.04 ())

Теперь найдем:

То есть высота пламени пожара разлития составит:

L=

3. По формуле определим косинус угла наклона пламени пожара разлития:

; т.е.

4.Плотность потока теплового излучения пламени пожара разлития, падающего на элементарную площадку найдем по формуле

Для этого сначала определим угловые коэффициенты излучения по графику зависимости углового коэффициента излучения с цилидрического пламени пожара на элементарную площадку от R/r для различных расстояний R от центра пламени,приняв для простоты расчета L/r=25.12/22.51.Результаты расчетов сведем в таблицу:

Затем, приняв , найдем плотность потока теплового излучения на разных расстояниях от границы пламени.

Из результатов расчетов следует,что безопасным для персонала будет расстояние обваловки R=135 м, где плотность теплового потока буде меньше 4,0 кВт/

5. Вероятность смертельного поражения человека тепловым излучением на разных расстояниях от границы пламени найдем. Определив величину пробит - функции

Как видно из данных расчетов, радиус зоны безопасности (0% погибших) равен примерно 112.5 м от границ пламени.

6. Расчет значений поражающих фактов при взрыве ПГВС

На производственном объекте диз. Топливо хранится в наружном резервуаре емкостью V=4500 м. Температура окружающей среды 260 К. Определить возможную степень разрушения зданий в случае аварии с разрушением резервуара. При расчете принять, что молекулярная масса М=252 кг/моль, скрытая теплота испарения , температура кипения Т=569 К.

Решение:

Принимаем, что резервуар заполнен жидким диз. топливом на 80%, а 20% объема занимают пары диз. топлива. Поскольку диз. топливо в резервуаре находится при атмосферном давлении (Р=101 кПа), то по формуле

2. Интенсивность испарения разлившегося бензина W определяется по формуле W=. Для этого находим давление насыщенного пара диз. топлива при температуре окружающей среды:

тогда

W=

3. Масса паров во вторичном облаке, образующемся при испарении разлившегося диз. топлива:

Здесь время испарения принято равным 3600 с, в течение которого должны быть приняты меры по устранению аварии.

4. Суммарная масса паров диз. топлива в облаке равна

m=10602+4.85=10606,85 кг

5. Определим приведенную массу паров по формуле:

6.Найдем избыточное давление на фронте ударной волны:

Тогда на границе облака R=80 м избыточное давление на фронте ударной волны составит

На границе облака R=150 м избыточное давление на фронте ударной волны составит

На границе облака R=220 м избыточное давление на фронте ударной волны составит

7.Вероятность получения зданий средней степени разрушения можно найти, определив значение пробит-функции:

8.Для этого найдем величину импульса фазы сжатия ударной волны:

Величина импульса фазы сжатия ударной волны при R=80м равна:

кПа с

Величина импульса фазы сжатия ударной волны при R=150м равна:

кПа с

Величина импульса фазы сжатия ударной волны при R=220м равна:

кПа с

Тогда

При R=80 м значение пробит-функции равно:

При R=150 м значение пробит-функции равно:

При R=220 м значение пробит-функции равно:

9. Определим вероятность летального поражения людей:

Pr=5-5.74enS,

где S=; (Па с); Ps=

Где m-масса человека равная 80 кг

Р- атмосферное давление Па

R=80 м

Па с; Ps=; S=;

Pr=5-5.74en5.26=-4.5,

Вероятность летального поражения людей при R=80 м-0%(жертв нет)

R=150 м

Па с; Ps=; S=;

Pr=5-5.74en8.33=-7.16,

Вероятность летального поражения людей при R=150 м-0%(жертв нет)

R=220 м

Па с; Ps=; S=;

Pr=5-5.74en8.33=-8.56,

Вероятность летального поражения людей при R=220 м-0%(жертв нет)

Рассчитаем прямой ущерб объекту в результате взрыва ПГВС:

Северный сектор: Одноэтажное железобетонное здание- полное разрушение.

Ущерб:15 млн. усл. ед.

Восточный сектор: двухэтажное кирпичное здание- полное разрушение

Ущерб: 16 млн. усл. ед.

Южный сектор: одноэтажное монолитное железобетонное здание-полное разрушение

Ущерб: 16 млн. усл. ед.

Западный сектор: Одноэтажное железобетонное здание- полное разрушение

Ущерб: 16 млн. усл. ед.

Y=15+16+16+16=63 млн. усл. ед.

7. Расчет значений поражающих фактов при аварии с ОХВ

Произошла авария, связанная с разрушением емкости, содержащей хлор, хранящийся под давлением. При прогнозировании аварии принять следующие метеоусловия: изотермия, скорость ветра 2.3 м/с, температура воздуха -13 градусов, время аварии 20 часов. Плотность населения в селитебной зоне равна 2250, численность персонала равна 205 человек, наибольшая рабочая смена – 48 человек. Определить глубину распространения ОХВ воздуха через час и структуру пораженного населения.

Решение:

1. Эквивалентное количество ОХВ в первичном облаке определим по формуле:

-коэффициент, зависящий от условий хранения ОХВ(=0.18)

-Коэффициент равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе рассматриваемого ОХВ(=1)

-коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы(=0.23)

-коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (=0.405)

, тогда

2. Эквивалентное количество ОХВ