Основными мероприятиями химической защиты, осуществляемыми в случае возникновения химической аварии, являются: обнаружение факта химической аварии и оповещение о ней; выявление химической обстановки в зоне химической аварии; соблюдение режимов поведения на территории, зараженной АХОВ, норм и правил химической безопасности; обеспечение населения, персонала аварийного объекта, участников ликвидации последствий химической аварии средствами индивидуальной защиты органов дыхания и кожи, применение этих средств; эвакуация населения, при необходимости, из зоны аварии и зон возможного химического заражения; укрытие населения и персонала в убежищах, обеспечивающих защиту от АХОВ; оперативное применение антидотов и средств обработки кожных покровов; санитарная обработка населения, персонала аварийного объекта, участников ликвидации последствий аварии; дегазация аварийного объекта, объектов производственного, социального, жилого назначения, территории, технических средств, средств защиты, одежды и другого имущества [4].
Последовательность выполнения и объемы мероприятий химической защиты, осуществляемых при конкретной химической аварии, зависят от ее особенностей (произошла ли авария с образованием только первичного облака АХОВ; с образованием пролива, первичного и вторичного облака; с образованием пролива и только вторичного облака; с заражением грунта, водоисточников, сооружений, технических средств и др.), а также от окружающих условий, наличия материальной базы защиты и других обстоятельств. При этом каждое мероприятие может проводиться самостоятельно, либо в сочетании с другими мерами защиты.
Важнейшим фактором, предопределяющим ход защитных мероприятий, является, как правило, быстротечность химических аварий. Защитные мероприятия наиболее эффективны в случаях раннего обнаружения химической аварии, особенно на стадии предпосылок к ней или ее инициирования. Организационно-техническими условиями раннего обнаружения химической аварии является наличие на химически опасном объекте эффективных систем контроля технологических процессов, систем (автоматизированных систем) контроля химической обстановки и локальных систем оповещения, а также результативная работа и профессионализм дежурных диспетчерских служб предприятий. В настоящее время в нашей стране автоматизированными системами обнаружения аварий оснащено большинство крупных химически опасных объектов, на которых они предусмотрены нормативными требованиями, но до 80% из них устарели и находятся в эксплуатации более 20 лет.
Основными средствами индивидуальной защиты населения от АХОВ ингаляционного действия являются гражданские противогазы ГП-5, ГП-7, ГП-7В, ГП-7ВМ, ГП-7ВС. Для детей используются противогазы фильтрующие ПДФ-Д, ПДФ-Ш, ПДФ-2Д, ПДФ-2Ш, а для младенцев - камеры защитные детские КЗД-4, КЗД-6. Всем этим средствам присущ крупный недостаток - они не защищают от некоторых АХОВ (паров аммиака, оксидов азота, окисла этилена, бромистого и хлористого метила) [5].
Для защиты от этих веществ служат дополнительные патроны к противогазам ДПГ-1 и ДПГ-3, которые также защищают от окиси углерода. Однако камеры защитные детские не приспособлены для работы с дополнительными патронами, а защита малолетних детей примерно до 7 лет противогазами с дополнительными патронами затруднена из-за увеличения сопротивления дыханию. В настоящее время проходит конструкторскую отработку фильтрующий противогаз нового поколения, который должен обеспечить защиту от всех возможных АХОВ.
Следует отметить, что существует серьезная проблема своевременности обеспечения населения средствами индивидуальной защиты органов дыхания в условиях химических аварий. Для защиты от АХОВ средства должны быть выданы населению в кратчайшие сроки. Однако из-за удаленности мест хранения, время их выдачи нередко составляет от 2-3 до 24 часов. За этот период население, попавшее в зону химического заражения, может получить поражения различной степени тяжести.
В связи с этим согласно распоряжению Правительства Российской Федерации в шести областях (Волгоградской, Калининградской, Нижегородской, Омской, Самарской и Челябинской) в качестве эксперимента осуществлена заблаговременная выдача противогазов в личное пользование [5].
В случае положительного результата эксперимента подобная практика будет применена для обеспечения химической защиты населения других регионов страны, в том числе проживающего вблизи объектов, на которых осуществляется хранение и уничтожение химического оружия.
3. Задание
Исходные данные: В 12 час 00 минут 10 июля 2005 года в 1 км от станции «Раздольное» в результате схода селевого потока произошло разрушение железнодорожной насыпи и разрушение находящейся на путях железнодорожной цистерны с жидким хлором.
Произошел разлив 15 тонн жидкого хлора.
Плотность населения: 100 человек на 1 кв. км.
Люди на момент аварии находятся в домах, противогазами не обеспечены.
Метеоусловия:
- направление ветра – 200 градусов в сторону станции
- скорость ветра – 3м/сек
- температура воздуха – 20º С
- степень вертикальной устойчивости – изотермия
- время, прошедшее после аварии = 1 час.
Действующая система оповещения позволяет довести сигналы ГО до населения за 20 минут в любое время суток.
Требуется определить:
- глубину зоны возможного заражения.
- площадь зоны фактического заражения.
- время действия источника заражения.
- возможные потери населения (% потерь)
- оценить обстановку и принять решение по защите населения.
4. Расчет химической обстановки
Расчетные формулы
1. Расчет глубины заражения первичным облаком
Г1 = Гmin+(Гmax-Гmin) : 2х (Расчет 1- Qmin) (1)
где Гmin и Гmaxопределяются в приложении 3.
Г 2 = Гmin + [(Гmax- Гmin) : (Qmax - Qmin)] х (Q2- Qmin) (2)
где Гmin и Гmaxопределяются в приложении 3.
Qminи Qmaxопределяются в приложении 3.
Г = Г2+ Г1/2 (3)
2. Расчет эквивалента количества вещества:
А. в первичном облаке:
Qэ1 = К1*К3*К5*К7*Q0 (4)
Где К1, К3, К5, К7 - определяются в приложении 6.
Q0 – количество разлившегося АХОВ (по заданию).
Б. во вторичном облаке:
Qэ2 = (1- К1) * (К2 *К4*К5*К6*К7) * Q0(5)
h*d
где Q0 - количество АХОВ;
h- высота слоя жидкости в свободном разливе = 0,05 м
при наличии обваловки = H = 0,2 м, где H высота обваловки в м;
d – плотность АХОВ, берется по таблице 6.
3. Время испарения вещества (или время поражающего действия)
Т = h* d (6)
К2*К4*К7
Для Т<1 часа, К6 принимается равным для Т = 1 час, для N = 1;
По таблице 8 определяется К6
4. Определение зоны заражения
Sв - зона возможного заражения равна:
Sв = 8,72 *10-3 * Г2 * (7)
Sф – зона фактического заражения равна:
Sф = Кв*Г2*N0,2 (8)
где Кв = для инверсии – 0,081;
для изотермии - 0,133;
для конвекции - 0,235.
5. Определение ширины зоны фактического заражения:
Шф = 1,2738 *Sф (9)
Г
6. Определение времени подхода зараженного облака к объекту:
t = X(10)
V
где Х - расстояние до объекта
V – скорость переноса фронта облака. Определяется по таблице 5.
Оценка химической обстановки связанной с выливом и распространением аварийно химически опасных веществ
Решение
По таблица 6 и 7 определяем значение коэффициентов: К1 = 0,18; К2 = 0,052; К 3=1, К4=1,67, К5=0,23; К7 =1 – для первичного облака, и К7=1 – для вторичного. h = 0,05 м (для свободного разлива), d = 1,553 т/м3.
По формуле 6 определяем время испарения разлитого хлора (время поражающего действия)
Т = h * d/ К2*К4*К7 = 0,05 *1,553 = 0,077/0,086 = 0,89 часа =53минуты
0,052*1,67*1
Для Т < 1 часа, К6 принимается равным для Т=1, для N =1.
По таблице 8 определяем К6 =1.
По таблицам 6 и 7 определяем значение коэффициентов К1 = 1.
Определяем эквивалентное количество вещества в первичном облаке:
Qэ1 = К1*К3*К5*К7*Q0 = 0,18*1*0,23*1*15 = 0,62 т
Определяем эквивалентное количество вещества во вторичном облаке:
Qэ2 = (1-К1) * (К2*К4*К5*К6*К7) * Q0/h* d = (1 - 0,18) * (0,052*1,67* 0,23*1*1)*15/(0,05 * 1,553) = 0,82*0,019*15/0,077 = 3,03 т.
По таблице 3 находим глубину заражения первичным облаком:
Г1 = Гmin+(Гmax-Гmin) : 2х (Q1- Qmin)
где Гmin и Гmaxопределяются в приложении 3.
Г1 =2,17 км.
Находим глубину заражения вторичным облаком. По таблице 3 глубина зоны заражения для 3 т составляет 3,99 км.
Г 2 = Гmin + [(Гmax- Гmin) : (Qmax - Qmin)] х (Q2- Qmin)
Г2 = 3,99 км.
где Гmin и Гmaxопределяются в приложении 3.
Qminи Qmaxопределяются в приложении 3.
Г = Г2+ Г1/2
Находим полную глубину зоны заражения:
Г = 3,99 + 2,17/2 = 5,075 км.
Продолжительность действия определяется при определении коэффициента К6, она составляет 53 минуты (0,89 часа).
Площадь зоны фактического заражения определяем по формуле (8):
Sф = 0, 133 * 5,0752*(1) 0,2 = 3,42 км2
Площадь зоны возможного заражения определяем по формуле (7)
Sв - зона возможного заражения равна:
Sв = 8,72 *10-3 * Г2 *
Sв = 8,72 *10-3 * 5,0752 * 200 = 0,00872 * 25,75 *200 = 44,9 км.
Определяем ширину зоны фактического заражения:
Шф = 1,2738 *Sф(9)
Г
Шф = 1,2738 *3,42 = 0,85 км.
5,075
Определяем количество людей, попадающих в зону заражения:
N = 3, 42* 1,0 = 3,42 тыс. чел.
Возможные потери: N = 3,42*0,5 = 1, 7 тыс. человек.
В том числе:
- легкой степени: 1,7 *0,25 =0,42тыс. чел.
- средней и тяжелой степени: 1,7 * 0,4 = 0,68 тыс. чел.
- с летальным исходом: 1,7 * 0,35 = 0,59 тыс. чел.
Выводы
Требовалось определить:
- глубину зоны возможного заражения.
- площадь зоны фактического заражения.
- время действия источника заражения.
- возможные потери населения (% потерь)
- оценить обстановку и принять решение по защите населения.
В результате произведенных расчетов, получены следующие данные:
- Глубина заражения первичным облаком составляет 2,17 км.
- Глубина заражения вторичным облаком составляет 3,99 км.
- Площадь зоны фактического заражения составляет 3,42 км 2