Необходимо осуществить молниезащиту склада размеров: длина-140м, ширина - 70м, высота - 10м. Защиту наиболее рационально осуществить двойным стержневым молниеотводом, расположив его у торцевых сторон склада. Расстояние от склада до молниеотводов 5м, расстояние между молниеотводами составит - L=140+5*2=150м.
Высота молниеотводов равна h=L/3=150/3=50м,
h0=0,8*50=40,rx =(1,1-0,002*50) *(50-10/0,85) =1*(50-11,765) =38,235,r0=1*50=50.
в) Изобразить на схеме зону защиты здания.
защищаемое здание;
металлические коммуникации;
l - зона защиты.
На объекте разрушилась необвалованная емкость, содержащая G0 т химически опасного вещества (ХОВ). Местность открытая, скорость ветра в приземном слое v, м/с, температура воздуха tв = +20°С. Определить размеры химического заражения. Оценить экономический ущерб, связанный с возможными потерями людей в очаге химического заражения. Исходные данные сведены в табл.9,10.
Исходные данные:
Таблица 9
№ варианта (последняя цифра № зачетки студента) | ||||||||||
0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | |
Аварийный выброс G0, т | 5 | 10 | 15 | 25 | 30 | 40 | 50 | 60 | 75 | 100 |
Таблица 10
№ варианта (первая буква фамилии студента) | ||||||||||
А, Б В | Г, Д, Е | Ж, З, И | К, Л, М | Н, О, П | Р, С | Т, У, Ф | Х, ЦЧ | Ш,Щ, Э | Ю, Я | |
Скорость ветра u, м/с | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Тип ХОВ | NH3 | HF | HCl | NOx | HS | Фос | F | Cl | HF | Cl |
1. Определяется возможная площадь разлива ХОВ, м2:
Sp =
,где r - плотность жидкой фазы ХОВ, т/м3;
h - толщина слоя свободно разлившейся жидкости, м; принять h = 0,05 м.
Sp= 40/1,491*0,05=1,341,Определить эквивалентную массу ХОВ по первичному облаку:
Gэ1 = G0*k1*k3*k5*k7,
где k1 - коэффициент, зависящий от условий хранения ХОВ, для хранения сжатых газов k1 = 1, для сжиженных см. табл.11;
k3 - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозы данного ХОВ;
k5 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы, для инверсии k5 = 1, для изотермии k5 = 0,23, для конверсии k5 = 0,08;
k7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, при температуре воздуха 20°С для всех газов k7 = 1.
Таблица 11
Характеристики некоторых химически опасных веществ
(извлечение из РД 52.04.253-90 [9])
Тип ХОВ | Плотность жидкости | Пороговая токсодоза | Значения коэффициентов | ||
r, т/м3 | k1 | k2 | k3 | ||
Аммиак NH3Водород фтористый HFВодород хлористый HClОкислы азота NOxСероводород HSФосгенФтор FХлор Cl | 0,6810,9891, 1911,4910,9641,4321,5121,553 | 15421,516,10,60,20,6 | 0,1800,2800,270,050,950,18 | 0,250,0280,0370,040,0420,0610,0380,52 | 0,040,150,30,40,0361,03,01,0 |
Gэ1=40*0*0,4*0,08*1=0.
3. Определить эквивалентную массу ХОВ по вторичному облаку:
Gэ2 = Sp*(1 - k1) *k 2*k3*k 4*k5*k 6*k7,
где k2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств ХОВ (см. табл.11);
k4 - коэффициент, учитывающий скорость ветра (см. табл.12);
k6 - коэффициент, зависящий от времени t, прошедшего после начала аварии:
k6 =
,где Т - время полного испарения, ч:
Т =
При T < 1 k6 принимается для 1 ч. Если t < T, то в расчетах вместо t используется T.
Таблица 12
Значения коэффициента k4
(извлечение из РД 52.04.253-90 [9])
u, м/с | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
k4 | 1,0 | 1,33 | 1,67 | 2,0 | 2,34 | 2,67 | 3,0 | 3,34 | 3,67 | 4,0 |
Т=1,491*0,05/0,04*2*1=3,7275,К6=Т0,8=3,72750,8=2,865,Gэ2=1,341*(1-0) *0,04*0,4*2*0,08*2,865*1=0,0098.
4. По табл.13 найти глубину зоны химического заражения первичным (вторичным) облаком ХОВ.
Полная глубина зоны заражения, обусловленная воздействием первичного и вторичного облаков ХОВ:
Г = Г1 + 0,5*Г2,
где Г1 и Г2 - соответственно наибольший и наименьший из размеров глубины зоны заражения.
Таблица 13
Глубина зоны химического заражения
(извлечение из РД 52.04.253-90 [9])
u, м/с | Эквивалентная масса ХОВ, т | |||||
0,01 | 0,1 | 1,0 | 10 | 100 | 1000 | |
135791113> 15 | 0,380,220,170,140,120,110,100,10 | 1,250,680,530,450,400,360,330,31 | 4,752,171,681,421,251,131,040,92 | 19, 207,965,534,493,963,583,293,07 | 81,9131,3020,8216,1613,5011,7410,489,70 | 36313083,663,1651,644,1538,9034,98 |
Г1=0,17, Г2=83,6.
Г=0,17+0,5*83,6=41,97.
Полученное значение Г сравнить с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс:
Гп = v*t,
где v - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч (см. табл.14)
За окончательную расчетную глубину зоны заражения ХОВ принимается меньшее из двух сравниваемых значений.
Таблица 14
Скорость переноса переднего фронта облака v, км/ч
(извлечение из РД 52.04.253-90 [9])
Состояние атмосферы | при скорости ветра u, м/с | ||||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | |
ИнверсияИзотермияКонверсия | 567 | 101214 | 161821 | 212428 | 29 | 35 | 41 | 47 | 53 | 59 | 65 |
Гп= 28*3,7275=104,37
41,97<104.37
Окончательная расчетная глубина зоны заражения ХОВ = 41,97.
6. Площадь зоны возможного заражения, км2, для первичного (вторичного) облака ХОВ
Sв = 8,72*10-3*Г2*j,
где j - угловые размеры зоны возможного заражения, определяемые в зависимости от скорости ветра (см. табл.15)
Таблица 15
Угловые размеры зоны химического заражения
(извлечение из РД 52.04.253-90 [9])
u, м/с | < 0,5 | 0,6-1,0 | 1,0-2,0 | > 2,0 |
j | 360 | 180 | 90 | 45 |
Sв =8,72*10-3*41,972*45=8,72*0,0001*1761,4809*45=69,121.
7. Площадь зоны фактического заражения, км2:
Sф = k8*Г2*t0,2,где k8 - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, при инверсии k8 = 0,081, при изотермии k8 = 0,133, при конверсии k8 = 0,235.
Sф =0,235*1761,4809*3,72750,2=0,235*1761,4809*1,301=538,546 км2.
8. Время подхода облака к объекту, расположенном на расстоянии R = 3 км:
t =
t =3/28=0,107ч
9. Задаваясь средней плотностью d = 300 чел/км2, определить общее количество людей, попавших в зону химического заражения,:
P = d*Sф
P =300*538,546=161564чел.
10. Определить возможные потери людей и их структуру в очаге химического заражения при 50%-м обеспечении противогазами (см. табл.16, 17).
Таблица 16
Общие потери людей, % (извлечение из РД 52.04.253-90 [9])
Условия | при обеспеченности их противогазами, % | |||||||||
нахождения | 0 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 |
На открытой местностиВ укрытиях | 90-10050 | 7540 | 6535 | 5830 | 5027 | 4022 | 3518 | 2514 | 189 | 104 |
На открытой местности, при обеспеченности противогазами на 50%, общая потеря людей составит 50%.
Таблица 17
Распределение поражений и сроки лечения (потери трудоспособности)
Степень поражения людей | Распределение поражений, % | Потеря трудоспособности Т, дней |
Смертельная Тяжелая Средней тяжестиЛегкая | 35251525 | -60155 |
Распределим степень поражения людей:
Смертельная - 35% = 161563,8*35%=56547 чел.
Тяжелая - 25% = 161563,8*25%=40391 чел.
Средней тяжести - 15% = 161563,8*15%=24235 чел.
Легкая - 25% = 161563,8*25%=40391 чел.
10. На основе ФЗ "Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев... " [12] и зная распределение людских потерь по степени травм и потери трудоспособности, оценить затраты на возмещение вреда.
а) Выплаты пособий по временной нетрудоспособности (без учета выплаты по инвалидности) пострадавшим:
Sв = nв*Wв*Тв,
Sв = 5562/21(кол-во раб дней в месяце) *60*40391=641870691,427руб -
(для тяжелой степени поражения людей).
Sв =5562/21*15*24235=96282192,857руб. - (для средней степени поражения людей),
Sв =5562/21*5*40391=53489224,285руб. - (для легкой степени поражения людей).
Sв общ. = 641870691,427+96282192,857+53489224,285=791642108,569 руб.
где Wв - величина пособия по временной нетрудоспособности, руб. *дни-1, принять равной исходя из среднемесячной оплаты труда (5562руб) по РФ (средняя заработная плата по РФ - 5562руб);
Tв - период выплаты пособия по временной нетрудоспособности, дни;
nв - количество травмированных (без оформления инвалидности), чел
б) Выплаты пенсий инвалидам:
Sи = nн*Wн*Тн,
Sи = 40391*2520*120=12214238400руб.
где Wн - средняя величина пенсии инвалидам по РФ, руб. *мес-1; (2520руб).
Тн - период выплаты пенсии (пособия) по инвалидности, дни; принять равным исходя из среднего периода выплаты Тн = 10 лет = 120 мес.;
nн - количество травмированных, получивших инвалидность, чел. (тяжелая степень травмирования).
в) Расходы на клиническое лечение пострадавшим:
Sкл = nб*(Sд + Sб*Tб),
Sкл =40391*(70+5562*60) =40391*333790=13482111890 руб;
Sкл= 24235*(70+5562*15) =24235*83500=2023622500руб;
Sкл= 40391*(70+5562*5) =40391*27880=1126101080 руб.
Sкл общ=13482111890+2023622500+1126101080=16631835470руб.
где Sд - средняя стоимость доставки одного пострадавшего в больницу, руб.; принять равной 10-кратной стоимости проезда на автобусе;
Sб - средний размер расходов на одного пострадавшего, руб. *дни-1; принять равной исходя из 10-кратного минимального размера оплаты труда в РФ;
Tб - период нахождения в больнице (лечения) пострадавших, дни;
nб - количество травмированных, прошедших клиническое лечение, чел.
г) Выплаты пособий на погребение погибших:
Sпог = Wпог*nпог,
Sпог=55620*35 =1946700 руб.