Сильнодействующие ядовитые вещества 1. Введение
Сильнодействующие ядовитые вещества (СДЯВ) широко применяются в современном производстве. На химически опасных объектах экономики используются, производятся, складируются и транспортируются огромные количества СДЯВ. Большое число людей работающих на подобных предприятиях могут подвергнутся значительному риску при возникновении аварий и различных чрезвычайных ситуаций (ЧС).
Прогнозирование возможных последствий ЧС позволяет своевременно принять необходимые меры по повышению устойчивости работы объекта, способствует предотвращению человеческих жертв и уменьшению экономического ущерба. Заблаговременное прогнозирование позволяет вывить критичные элементы объекта экономики (ОЭ), определить возможные последствия ЧС, в том числе и последствия вторичных поражающих факторов и на их основе подготовить рекомендации по защите гражданского населения от этих последствий. 2. Методика оценки химической обстановки
Угроза поражения людей СДЯВ требует быстрого и точного выявления и оценки химической обстановки. Под химической обстановкой понимают масштабы и степень химического заражения местности, оказывающие влияние на действия формирований гражданской обороны (ГО), работу объекта экономики и жизнедеятельность населения.
Под оценкой химической обстановки понимается определение масштаба и характера заражения СДЯВ, анализ их влияния на деятельность объекта экономики, сил ГО и населения.
Исходными данными для оценки химической обстановки являются: тип СДЯВ, район, время и количество СДЯВ, разлившееся в результате аварии (при заблаговременном прогнозировании для сейсмических районов за величину выброса принимают общее количество СДЯВ). Кроме того, на химическую обстановку влияют метеорологические условия: температура воздуха и почвы, направление и скорость приземного ветра, состояние вертикальной устойчивости приземного слоя атмосферы. В основу метода заблаговременной оценки химической обстановки положено численное решение уравнения турбулентной диффузии. Для упрощения расчетов ряд условий оценивается с помощью коэффициентов.
Глубина зоны химического поражения рассчитывается следующим образом: , м. где G – количество СДЯВ, кг;
D – токсодоза, мг . мин/л (D = C . T, здесь С – поражающая концентрация, мг/л, а Т – время экспозиции, мин); V – скорость ветра в приземном слое воздуха, м/с. Ширина зоны поражения: , м. Площадь зоны поражения: , м2,
Время подхода зараженного воздуха к объекту рассчитывается из следующего соотношения: , мин.
где L – расстояние от места аварии до объекта экономики, м; – скорость переноса облака, зараженного СДЯВ.
Время действия поражающих концентраций считается следующим образом:
где – время испарения СДЯВ в зависимости от оборудования хранилища, час. В приведенных уравнениях:
K1, K2, K6, – коэффициенты, учитывающие состояние атмосферы. K3, K4 – учитывают условия хранения и топографические условия местности. K5 –учитывает влияние скорости ветра на продолжительность поражающего действия СДЯВ.
Значения коэффициентов, времени испарения СДЯВ при скорости ветра 1 м/с и токсических свойств СДЯВ определяются из следующих таблиц: Вертикальная устойчивость атмосферы Инверсия Изотермия Конвекция K1 0, 03 0, 15 0, 8 K2 1 1/3 1/9 K6 2 1, 5 1, 5 V, м/с 1 2 3 4 5 6 K5 1 0, 7 0, 55 0, 43 0, 37 0, 32 Тип хранилища СДЯВ открытое обвалованное K3 1 2/3 Тип местности открытая закрытая K4 1 1/3 Наименование СДЯВ Тип хранилища открытое обвалованное Аммиак 1, 3 22 Хлор 1, 2 20 Сернистый ангидрид 1, 3 20 Фосген 1, 4 23 Наименование СДЯВ Токсические свойства Поражающая концентрация, мг/л Экспозиция, мин Аммиак 0, 2 360 Хлор 0, 01 60 Сернистый ангидрид 0, 05 10 Фосген 0, 4 50 3. Рекомендации по защите
В первую очередь необходимо определить границу возможного очага химического поражения (ОХП). Для этого на карту или план объекта экономики наносят зону возможного заражения, а затем выделяют объекты или их части, которые попадают в зону химического заражения.
Исходя из полученной картины, необходимо определить места расположения аптечек первой помощи, количества и места складирования средств индивидуальной защиты (респираторов, противогазов, защитных костюмов). Кроме того, учитывая, что большинство СДЯВ являются еще и горючими, необходимо предусмотреть наличие средств пожаротушения.
Основным видом защиты от воздействия СДЯВ являются: промышленные противогазы марки “В”, “К”, и “М”, гражданский противогаз ГП-5 и фильтрующие противогазы типа КД, также при объемной дохе кислорода не менее 18% и суммарной дозе ядовитых паров и газов не более 0, 5% возможно применение респиратора РПГ-67 КД. При высоких концентрациях необходимо применять изолирующие противогазы и защитный костюм от токсичных аэрозолей, резиновые сапоги, перчатки. При этом необходимо помнить, что время пребывания в средствах индивидуальной защиты существенно зависит от температуры окружающей среды (при работе в пасмурную погоду сроки работы могут быть увеличены в 1, 5– 2 раза): Температура наружного воздуха Продолжительность работы в изолирующей одежде без влажного экранирующего комбинезона с влажным экранирующим комбинезоном +30 и выше +25 до +29 +20 до +24 ниже +15 до 20 мин до 30 мин до 45 мин более 3 часов 1 – 1, 5 часа 1, 5 – 2 часа 2 – 2, 5 часа более 3 часов
При серьезных авариях, а также в случае возможности возникновения пожара, необходима эвакуация персонала. Также, силами медперсонала объекта, службы ГО и сотрудников объекта экономики должна быть оказана первая помощь пострадавшим. Для возможности применения всех этих средств защиты и мер безопасности, необходимо, чтобы весь персонал объекта экономики, на котором возможна авария со СДЯВ, был ознакомлен с правилами техники безопасности, а также с правилами применения средств индивидуальной защиты и оказания первой медицинской помощи при отравлении ядовитыми газами. Службе ГО объекта необходимо проводить периодические учения и/или методические занятия, способствующие получению описанных навыков служащими объекта экономики, и моделирующие возможные ситуации при возникновении аварии со СДЯВ и эвакуации людей. Приложение 1. Программа оценки химической обстановки
“Программа оценки химической обстановки при аварии со СДЯВ” предназначена для прогнозирования возможных последствий аварии на объекте экономики и оценки химической обстановки в случае возникновения такой аварии.
Программа выполнена в среде Borland C++ Builder 3. 0 и работает под управлением ОС Microsoft Windows 9x. Программа обладает дружественным интуитивно-понятным интерфейсом и не нуждается в каком-либо дополнительном обучении для работы с ней (предполагается, что пользователь обладает навыками работы в графической среде ОС Microsoft Windows 9x).
В зависимости от задаваемых пользователем параметров (тип, количество, способ хранения СДЯВ, вертикальная устойчивость атмосферы, скорость ветра, тип местности, расстояние до объекта экономики) выполняется расчет глубины, ширины и площади возможной зоны заражения, время подхода зараженного воздуха к объекту, продолжительность поражающего действия СДЯВ. Пересчет всех параметров выполняется “на лету”, результаты оценки химической обстановки можно сохранить в текстовый файл. Текст программы:
// Программа оценки химической обстановки при аварии со СДЯВ #include #pragma hdrstop #include "Unit1. h" #pragma package(smart_init) #pragma resource "*. dfm" #include #include #include #include
// Описания глобальных переменных и таблиц рассчета коэффициентов // (все значения взяты из методички ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ для выполнения // практической работы по теме 1. 6) TForm1 *Form1; int G, L, V; float k1, k2, k3, k4, k5, k6, D, ti; // Таблица: вертикальная устойчивость атмосферы
float atm[3][3] = {{0. 03, 0. 15, 0. 8}, {1, 1/3. 0, 1/9. 0}, {2, 1. 5, 1. 5}}; // Таблица рассчета k5 в зависимости от скорости ветра float velocity[6] = {1, 0. 7, 0. 55, 0. 43, 0. 37, 0. 32}; // Таблица рассчета k3 в зависимости от вида хранилища float store[2] = {1, 2/3. 0}; // Таблица рассчета k4 в зависимости от вида местности float place[2] = {1, 1/3. 0};
// Таблица рассчета времени испарения СДЯВ в зависимости от типа СДЯВ и вида // хранилища
float timeOF[4][2] = {{1. 3, 22}, {1. 2, 20}, {1. 3, 20}, {1. 4, 23}}; // Таблица: токсические свойства СДЯВ
float prop[4][2] = {{0. 2, 360}, {0. 01, 60}, {0. 05, 10}, {0. 4, 50}}; //Функция конструтор __fastcall TForm1: :TForm1(TComponent* Owner) : TForm(Owner) { } //Функция вывода рассчетных значений void setLabel(float what, TLabel *a, char *b) { int i, l; AnsiString bff; bff = FormatFloat("0. 00", what); i = a->Caption. Pos(": "); l = a->Caption. Length() - i; a->Caption = a->Caption. Delete(i+2, l); a->Caption = a->Caption + bff + b; } // Функции пересчета коэффициентов и значений void setTI() {
ti = timeOF[Form1->ComboBox1->ItemIndex][Form1->ComboBox4->ItemIndex]; } void setD() {
D = prop[Form1->ComboBox1->ItemIndex][0]*prop[Form1->ComboBox1->ItemIndex][1]; D = D*60/100000. 0; } void setk1k2k6() { k1 = atm[0][Form1->ComboBox2->ItemIndex]; k2 = atm[1][Form1->ComboBox2->ItemIndex]; k6 = atm[2][Form1->ComboBox2->ItemIndex]; } void setk5V() { k5 = velocity[Form1->ComboBox3->ItemIndex]; V = Form1->ComboBox3->ItemIndex + 1; } void setk3() { k3 = store[Form1->ComboBox4->ItemIndex]; } void setk4() { k4 = place[Form1->ComboBox4->ItemIndex]; }
// Функция вычисления параметров зоны заражения, время подхода зараженного // воздуха и время поражающего действия СДЯВ void setZone() { float h, w, s, t1, t2; G = Form1->Edit2->Text. ToInt(); h = k2*k3*k4*34. 2*pow(pow(G/(D*V), 2), 1/3. 0); setLabel(h, Form1->Height, " м"); w = k1*h; setLabel(w, Form1->Width, " м"); s = 0. 5*h*w; setLabel(s, Form1->Square, " м2"); L = Form1->Edit1->Text. ToInt(); t1 = L/(k6*V); setLabel(t1, Form1->timeA, " c"); t2 = (ti*k5); setLabel(t2, Form1->timeB, " час"); }
// Контроль ввода количеста СДЯВ и расстояния до объекта экономики // (разрешен ввод только целых чисел) и пересчет параметров void __fastcall TForm1: :Edit1Change(TObject *Sender) { char c[4]; strcpy(c, Edit1->Text. c_str()); int i=0; while(c[i]! =0){ if((c[i]>'9')||(c[i] strcpy(c+i, c+i+1); else i++; } Edit1->Text=c; if (Edit1->Text ! = "") setZone(); } void __fastcall TForm1: :Edit2Change(TObject *Sender) { char c[4]; strcpy(c, Edit2->Text. c_str()); int i=0; while(c[i]! =0){ if((c[i]>'9')||(c[i] strcpy(c+i, c+i+1); else i++; } Edit2->Text=c; if (Edit2->Text ! = "") setZone(); }
// Функции вызывающие функции пересчета коэффициентов, в зависимости от // действий пользователя void __fastcall TForm1: :ComboBox1Change(TObject *Sender) { setD(); setTI(); setZone(); } void __fastcall TForm1: :ComboBox2Change(TObject *Sender) { setk1k2k6(); setZone(); } void __fastcall TForm1: :ComboBox3Change(TObject *Sender) { setk5V(); setZone(); } void __fastcall TForm1: :ComboBox4Change(TObject *Sender) { setk3(); setTI(); setZone(); } void __fastcall TForm1: :ComboBox5Change(TObject *Sender) { setk4(); setZone(); } // Начальная инициализация всех значений void __fastcall TForm1: :FormCreate(TObject *Sender) { ComboBox1->ItemIndex=0; ComboBox2->ItemIndex=0; ComboBox3->ItemIndex=0; ComboBox4->ItemIndex=0; ComboBox5->ItemIndex=0; setTI(); setD(); setk1k2k6(); setk5V(); setk3(); setk4(); setZone(); } //Обработка выхода из программы void __fastcall TForm1: :Button2Click(TObject *Sender) {
if (Application->MessageBox("Вы действительно хотите закончить работу с программой? ", "Завершение работы", MB_YESNO + MB_ICONQUESTION + MB_DEFBUTTON1) == IDYES) exit (0); } // Сохранение результатов работы программы void __fastcall TForm1: :Button1Click(TObject *Sender) { if(Save->Execute()){ FILE*output = fopen(Save->FileName. c_str(), "w"); if(output == NULL){ Application->MessageBox("Ошибка! ", "Ошибка записи файла", MB_OK+MB_ICONERROR); return; } fprintf(output, "%s\n", Form1->Height->Caption); fprintf(output, "%s\n", Form1->Width->Caption); fprintf(output, "%s\n", Form1->Square->Caption); fprintf(output, "%s\n", Form1->timeA->Caption); fprintf(output, "%s\n", Form1->timeB->Caption); fclose(output); } }