Конспект лекцій для студентів усіх спеціальностей освітньо-кваліфікаційних рівнів «спеціаліст»,



Сторінка4/9
Дата конвертації03.04.2017
Розмір1.42 Mb.
1   2   3   4   5   6   7   8   9

Вибухонебезпечна зона класу 2 – простір, у якому вибухонебезпечного середовища за нормальних умов експлуатації немає, а якщо воно виникає, то рідко і триває недовго (у разі порушення процесу).

Вибухонебезпечна зона класу 20 – простір, у якому під час нормальної експлуатації вибухонебезпечний пил у вигляді хмари існує постійно або часто в кількості, достатній для утворення небезпечної концентрації з повітрям.

Вибухонебезпечна зона класу 21 – простір, у якому під час нормальної експлуатації ймовірна поява пилу в кількості, достатній для утворення суміші з повітрям вибухонебезпечної концентрації.

Вибухонебезпечна зона класу 22 – простір, у якому вибухонебезпечний пил може з’явитися не часто й існувати недовго або утворювати вибухонебезпечні суміші в разі аварії.

Оцінка стійкості роботи об’єкту господарювання в умовах НС

Метою оцінки стійкості є виявлення найбільш слабких елементів виробництва до дій повітряної ударної хвилі та розробка конкретних рекомендацій щодо підвищення стійкості цих слабких елементів.

Оцінки стійкості об’єкту проводиться періодично один раз в 5-7 років. Вона проводиться силами інженерно-технічного персоналу об’єкта під керівництвом керівника об‘єкту за наступними напрямками оцінюється:


  • стійкість інженерно-технічного комплексу;

  • надійність захисту виробничого персоналу;

  • стійкість постачання та управління при різних надзвичайних ситуаціях;

  • готовність об‘єкту до проведення рятувальних та інших невідкладних робіт.

Методика оцінки стійкості об'єкта базується на таких вихідних положеннях:

  • стійкість об’єкта і небезпека виникнення НС оцінюється по відношенню до кожного з можливих уражаючих факторів НС (варіантів аварій, стихійного лиха);

  • значення параметра уражаючого фактора береться максимальним щодо умов розташування об'єкта;

  • спочатку оцінюється стійкість кожного елемента об'єкта;

  • стійкість об'єкта в цілому оцінюється по стійкості найбільш слабкого елемента.

Послідовність оцінки стійкості роботи об'єкта:

  • визначається критерій (показник), за яким буде проводитись оцінка стійкості до дій уражаючого фактора і умови стійкості.

  • розраховується максимальне значення параметру уражаючого фактору, який може виникати на об'єкті внаслідок аварії;

  • у відповідності до вибраного критерію стійкості, визначають границю стійкості об'єкта до уражаючого фактора;

  • порівнюють отриману границю стійкості з максимальним значенням уражаючого фактору.

По результатам порівняння визначають, чи стійкий об'єкт до дії уражаючого фактору чи ні.

Розглянемо методику оцінки стійкості об'єкта до дії повітряної ударної хвилі при вибуху газоповітряної суміші.


Оцінка стійкості об'єкта до дії повітряної ударної хвилі

Основним параметром, що визначає руйнуючу дію повітряної ударної хвилі, є надмірний тиск ∆Рф .



Критерієм стійкості об'єкта до дії ударної хвилі є граничне значення надмірного тиску (∆Рф), при якому елементи об'єкта ще зберігаються, або отримують слабкі та середні зруйнування.

Це значення надмірного тиску називають границею стійкості об'єкта до ударної хвилі (∆Рфlim). Умови стійкості: якщо ∆Рфlim ≥∆Рф max - об'єкт стійкий до дії ударної хвилі; якщо ∆Рфlim <∆Рф max - не стійкий.

(∆Рф max - максимальне значення надмірного тиску ударної хвилі, що очікується на об'єкті при вибуху).

Методика оцінки стійкості об'єкта до дії ударної хвилі включає:


  1. Визначення максимального значення надмірного тиску (∆Рф max)

ударної хвилі, що очікується у районі об'єкта при вибуху ГПС.

При вибуху газоповітряної суміші вихідними даними являються:

- маса вуглеводневого продукту (пропану, бутану і т.ін.) – Q,т;

- відстань від центру вибуху до об'єкта - Rо.

Шляхом розрахунку або за графіком визначають значення надмірного тиску ударної хвилі, що очікується на об'єкті та приймають його за максимальне.


  1. Визначення границі стійкості об'єкта до дії ударної хвилі (∆Рф lim).

Спочатку виділяють основні елементи об'єкту, від яких залежить виробництво продукції і їх характеристики (з технічної документації). Потім визначається межа (границя) стійкості кожного з основних елементів об'єкта.

Границею стійкості елемента є надмірний тиск, при якому елемент отримує середню ступінь зруйнувань. Якщо надмірний тиск, при цьому визначений не одним значенням, а діапазоном (наприклад, 20.-.ЗОкПа), то за границю стійкості приймають нижню межу діапазону (у прикладі 20кПа)

За границю стійкості цеха об'єкту в цілому приймають границю стійкості найбільш слабкого елемента об'єкта.


  1. Визначення можливої шкоди (відсотків виходу з ладу) елементів об'єкта при ∆Рф max, що очікується в районі об‘єкту.

Для цього виявляють, яку ступінь зруйнування може отримати кожен з елементів об'єкта при надмірному тиску ∆Рфтах і визначають можливу шкоду залежно від ступеню руйнування елементу за наведеною нижче таблиці 3.2:

Таблиця 3.2.

Ступені руйнування елементів об'єкта

Ступінь руйнувань

Слабкі

Середні

Сильні

Повні

Очікувана шкода, %

10...30

З0...50

50...90

90...100

4. Аналізують результати оцінки і роблять висновки:



  • порівнюючи ∆Рфlim об'єкта з величиною ∆Рфтак , виявляють чи стійкий об'єкт до дії ударної хвилі. При ∆Рфlim >∆Рфmax - об'єкт стійкий, а при ∆Рфlim <∆Рфтак - не стійкий до дії ударної хвилі;

  • які з елементів найбільш слабкий (з малими ∆Рф lim);

  • до якої величини доцільно підвищувати стійкість об'єкта.

Доцільно підвищувати стійкість об'єкта до значення ∆Рфтах, якщо це не потребує великих економічних витрат. У іншому випадку достатньо буде підвищити стійкість найбільш слабких елементів до рівня стійкості більшості елементів об'єкта.

На основі висновків пропонують заходи щодо підвищення стійкості роботи об'єкта в умовах надзвичайних ситуацій.



Такими заходами можуть бути:

  • укріплення несучих конструкцій та перекрить будівель установкою додаткових колон, ферм, контрфорсів або підкосів;

  • розміщення обладнання на нижніх поверхах будівель або в підвалах, надійне закріплення на фундаменті, установка захисних кожухів або ковпаків;

  • прокладка кабельних мереж та трубопроводів під землею;

  • створення резервних запасів контрольно-вимірювальної апаратури.


2. НАСЛІДКИ АВАРІЙ НА ХІМІЧНО-НЕБЕЗПЕЧНИХ ОБ'ЄКТАХ
До хімічно небезпечних об'єктів (ХНО) відносяться об'єкти, що мають сильно діючі отруйні речовини (СДОР), (хлор, аміак, фосген, сірководень і ін.). На об'єктах СДОР, як правило, зберігають в рідкому стані в щільно закритих ємностях. Під час роботи об'єкту СДОР можуть знаходиться в технологічному устаткуванні. Під час транспортування – в спеціальних металевих цистернах.

Причинами аварій на ХНО можуть бути:

  • перевищення нормативних запасів СДОР;

  • порушення правил транспортування і зберігання СДОР;

  • порушення вимог техніки безпеки під час використовування СДОР у виробництві;

  • вихід з ладу окремих агрегатів і трубопроводів;

  • можливі терористичні акти.

Внаслідок аварій, з руйнуванням ємностей або комунікацій зі СДОР, рідина розливається на поверхні і випаровується, утворюється хмара зараженого повітря.

Під впливом приземного вітру заражена хмара переміщається на значні відстані від місця аварії, заражаючи місцевість. Таким чином, на місцевості утворюється зона хімічного зараження (ЗXЗ), яку наведено на рисунку 3.5.





Рисунок 3.5. Зона хімічного зараження (ЗXЗ)
Зона хімічного зараження (ЗXЗ) - це територія, що включає місце безпосереднього розливу СДОР і територію, над якою розповсюдилася хмара зараженого повітря з уражаючою концентрацією.

Часто ЗХЗ прогнозують у вигляді рівнобедреного трикутника. Розміри ЗXЗ характеризуються її глибиною (Г), вширшки (Ш), і площею (S).

У ЗXЗ можуть опинитися не тільки сам ХНО, але і інші об'єкти або населені пункти.

Населений пункт або його частина, а також об'єкта, що опинилися в ЗXЗ, називають осередками хімічного ураження (ОХУ). В ЗXЗ може бути декілька ОХУ.

Глибину ЗXЗ можна визначити за формулою

,

де G – масса СДОР, кг;

Д – токсодоза, мг·мин/м3;

В – швидкість приземного вітру, м/с;

К1 – коефіцієнт, що враховує характер місцевості (К1 = 1 для відкритої місцевості, К1 = 3,5 для закритої);

К2 – коефіцієнт враховує умови зберігання СДОР (К2 = 1 для не обвалованої і К2 = 1,5 для обвалованої ємкості);

К3 – коефіцієнт враховує ступінь вертикальної стійкості атмосфери (К3 = 1 для інверсії, К3 = 1,5 для ізотермії, для конвенції).

З метою спрощення розрахунків, при визначенні глибини ЗХЗ, користуються таблицями.

Ширина ЗХЗ визначається із співвідношення:

Ш = 0,02·Г для інверсії;

Ш = 0,35·Г для ізотермії;

Ш = 0,6·Г для конвекції.

Площа 3X3 визначається як площа рівнобедреного трикутника.

S = 0,5·Г·Ш, км2

Захисні дії населення в зоні хімічного зараження починаються з моменту оповіщення про загрозу зараження СДОР.

При цьому необхідно:



  • надіти засоби індивідуального захисту (протигаз, плащ, накидку);

  • укритися в найближчому сховищі ЦО або вийти із зони зараження в сторону перпендикулярному напрямку вітру, уникаючи проходу через тунелі, яри (в низьких місцях вища концентрація СДОР).

  • За відсутності засобів захисту:

  • залишитися в приміщенні, при наявності верхніх поверхів, піднятися в ці приміщення, щільно закрити вікна і двері, димохід, вентиляційні люки;

  • провести герметизацію приміщення: заклеїти щілини в вікнах плівкою, лейкопластирем або папером; вхідні двері щільно закрити, використовуючи ковдри і будь-які щільні тканини.


3. НАСЛІДКИ АВАРІЙ НА РАДІАЦІЙНО НЕБЕЗПЕЧНИХ ОБ'ЄКТАХ.
Радіаційнонебезпечними є об’єкти, які виробляють, використовують, або зберігають радіоактивні речовини (РР). Серед можливих джерел радіаційної небезпеки є аварії на атомних електростанціях (АЕС). Міжнародною організацією з питань атомної енергетики (МАГАТЕ) встановлено 8 рівнів небезпеки на АЕС.

До 0 рівня відносяться події, які не мають істотного значення для безпеки.

Події 1 і 2 рівнів не створюють реальної загрози для людей і природи. Вони зв’язані зі зниженням готовності захисних систем опер блоку.

Подія 3 рівня – це часткова утрата одного з елементів захисту, чи незначний викид РР, що не перевищує установлених обмежень.

Рівні з 4 по 7 – це аварії, пов’язані з радіоактивними викидами, можливим пошкодженням ядерного реактора.

Наприклад, аварія на ЧАЕС у 1986 році віднесена до 7 рівня.

Аварія на АЕС характеризується тривалістю викидів (залежно від часу ліквідації аварії) і великим вмістом у викидах довго живучих радіонуклідів (плутонійю-239, стронцію-90, цезію-137 тощо).

При аварії на ЧАЕС у викидах було виділено 23 основні радіонукліди. Спочатку найбільш небезпечним був йод-131 (період напіврозпаду – 8 діб), який активно засвоюється організмом і накопичується в ньому.

З часом велику небезпеку становили цезій-134, потім цезій-137, стронцій-90, плутоній-239 з періодами напіврозпаду: 2, 30, 28 і 20000 років відповідно.

При прогнозуванні наслідків аварії на ЧЕС та плануванні заходів захисту населення виділяють три фази протікання аварії



Рання фаза – від початку аварії до моменту закінчення викиду РР в атмосферу і закінчення формування радіоактивного сліду на місцевості (кількох годин до декількох діб).

Середня фаза – від моменту завершення формування радіоактивного сліду до вжиття усіх заходів захисту населення ( від декількох діб до року).

Пізня фаза – після аварійна фаза тривалістю від декількох місяців до десятиріч. Ліквідуються наслідки аварії, відновлюється ЖД у районі лиха.

Викинуті радіонукліди, змішуючись з повітрям, утворюють, так звану, радіоактивну хмару, яка під впливом вітру може переміщатися на великі відстані від місця аварії (сотні, тисячі кілометрів).

При переміщенні хмари радіонукліди випадають на місцевість, утворюючи на ній, так званий, радіоактивний слід.

Він характеризується: формою, розмірами і рівнями радіоактивного зараження.

Як один з можливих варіантів, на рівнинній місцевості радіоактивний слід може сформуватися у вигляді дещо спотвореного витягнутого еліпса завдовжки L і шириною b. (рисунок 3.6.)

напрям вітру



Рисунок 3.6. Зони радіаційного зараження на радіоактивному сліді після аварії на АЕС

1 – вісь сліду; L – довжина зони; b – ширина зони зараження.


За ступеням небезпеки для людей на радіоактивному сліді виділяють наступні зони:

М – зона радіаційної небезпеки (Р1=14…140 мР/год);

А – зона помірного зараження (Р1=140…1400 мР/год);

Б – зона сильного зараження (Р1=1400…4200 мР/год);

В – зона небезпечного зараження (Р1=4200…14000 мР/год);

Г – зона надзвичайного зараження (Р1 > 14000 мР/год).

Параметром, що характеризує ступінь радіоактивного зараження на місцевості є рівень радіації, Р/год; мР/год; мкР/год.

Часто користуються також одиницями густини забруднення (питомої активності): Кі/км²; Кі/кг; Кі/л. Системна одиниця вимірювання: Бк/км²; Бк/кг; Бк/л.

1Кі = 3,7·1010Бк; 1Кі/км² = 10мкР/год.

При рівнях радіації Р = 5мР/год (50Мр/год) місцевість вважається радіоактивно зараженою і знаходиться на ній без засобів захисту не можна. Для порівняння нагадаємо, що природній фон складає 10-12 мкр/год.

Рівень радіації на сліді з часом зменшується у відповідності, з так званим, законом спаду рівня радіації

Рt = Р1·t,р/год,

де Р1 - рівень радіації на одну годину після початку викиду, Р/год;

t - поточні час, відлічуваний від початку викиду, t,год;

α - показник, що характеризує тип атомного реактора.

Для реактора РБМК α=0,3. Для реактора ВВЕР α = 0,4 наведено на рисунку 3.7.





Рисунок 3.7. Графічне зображення закону спаду рівня радіації
Величина дози випромінювання, яку отримують люди при знаходженні на радіоактивному сліді, залежить від величини рівня радіації на місці знаходження Р(Р/год) і часу їх знаходження t,год.

Разом з тим, ступінь ураження людей залежить не тільки від одержуваної дози, але і часу, впродовж якого вона одержана. Уражаючий ефект при короткочасному опромінюванні буде значно вищим.

Дози випромінювання,які отримують люди при короткочасному опроміненні (на протязі 4 діб) в 100рад і більше приводять до різних ступенів променевої хвороби, які наведено в таблиці 3.3.

Таблиця 3.3.

Ступені променевої хвороби

Ступені променевої хвороби

I

II

III

IV

Величина дози, Д, рад

100-200

200-300

300-600

>600


Гранично допустимі дози, що не призводять до променевих захворювань: 50 рад при одноразовому опроміненні на протязі 4-х діб, 100 рад при багаторазовому опроміненні протягом 30 діб, 200 рад - протягом 3-х місяців, 300 рад - протягом одного року.

Захистом від впливу радіоактивного зараження служать різноманітні споруди, що послабляють випромінювання. Захисні властивості споруд характеризуються коефіцієнтом послаблення, який можна розрахувати за формулою:



де kр – коефіцієнт, що враховує місце розташування захисної споруди (визначається в наведеній нижче таблиці 2.)

n – кількість захисних шарів (матеріалів) в захисних конструкціях;

hi – товщина і-го захисного шару, см;

di – товщина шару половинного ослаблення радіації матеріалом і-го захисного шару, см.

Коефіцієнт, що враховує умови розташування сховища, Кр наведено в таблиці 3.4.



Таблиця 3.4.

Умови розташування сховища

Умови розташування

Значення Кр

Окреме сховище, що розташоване поза районом забудови

1

Те ж, в районі забудови

2

Вбудоване сховище в окремо розташований будинок

4

Вбудоване сховище всередині виробничого комплексу або житлового кварталу

8


У світі побудовано і діє 458 АЕС (1991 р.). З загального числа аварій з викидом РР (296) найбільш великими були: 1961 р. (Айдахо-Фолс,США), 1979 р. (Тримайл-Айленд в Гарісберзі, США), 1986 р. (Чорнобильська АЕС, Україна), 2011 р. (Фокусіма 1, Японія). При аварії на ЧАЕС 26 квітня 1986р. викид РР відбувся внаслідок теплового вибуху і руйнування реактора 4-го енергоблоку. Маса викиду - приблизно 63 кг (3,5% від загальної кількості радіонуклідів в реакторі на час аварії), що за небезпекою еквівалентно дії 85-ти ядерних боєприпасів потужністю по 20 кт (один такий боеприпас був підірваний над м. Хиросима в 1945р.). Цього достатньо було для забруднення величезних територій (тільки на Україні 2/3 областей). Ураження отримали більше 135 тис. людей, зі смертельним наслідком у декілька тисяч людей.

Спочатку найбільш небезпечним радіонуклідом був йод-131 з періодом напіврозпаду 8 діб (за цей час розпадається половина маси речовини). В подальшому більшу небезпеку становили і становлять довгоживучі нукліди: цезій-134 (2 роки), цезій-137 (30 років), стронцій-90 (28 років), плутоній-239 (20000 років).

Місцевість вважається непридатною для життєдіяльності при рівні радіації 0,15 мР/год (15 Кі/км2) і більше, де поглинута доза за 1 рік перевищує 0,5 бер понад дози від природнього фону радіації.

У відповідності до закону України "Про правовий режим території, яка зазнала забруднення внаслідок Чорнобильської катастрофи", введеному в дію 28 лютого 1991 р. визначені чотири зони в залежності від ступеню небезпеки для людей:



І - зона відчуження ( 30-ти кілометрова), де щільність забруднення більше 40 Кі/км2 по цезію-137, що складає основну частину випромінювання. В цій зоні заборонено проживання людей, обмежена господарча діяльність.

ІІ - зона обов'язкового відселення людей, де щільність забруднення 15- 40 Кі/км2. Доза радіації за 1 рік перевищує 0,5 бер понад дози від природного фону.

Ш - зона гарантованого добровільного відселення. Щільність забруднення 5- 15 Кі/км2. Річна доза Др = 0,1-0,5 бер.

ІV - зона посиленого радіологічного контролю, де щільність забруднення 1-5 Кі/км2. Річна доза до 0,1 бер понад дози від природного фону.
1   2   3   4   5   6   7   8   9


База даних захищена авторським правом ©lecture.in.ua 2016
звернутися до адміністрації

    Головна сторінка