Курсовая работа: Прогнозирование обстановки чрезвычайных ситуаций техногенного характера на химически опасных объектах

Введение

ХХ и ХХI столетие стали веком развития технологий в различных областях. Бурное развитие получила химическая промышленность. Опасные химические вещества вошли и в другие отрасли народного хозяйства и экономики. Все это привело к росту аварий на объектах, хранения, применения, транспортировки опасных химических веществ. Зоны поражения захватывали не только площадь и территории предприятий или транспортных зон, но и жилые и селитебные зоны, что в разы увеличивает число жертв и пострадавших.

Целью моей работы явилось изучение прогнозирования обстановки чрезвычайных ситуациях техногенного характера на химически опасных объектах и прогнозирование глубины и площади зоны загрязнения.

В своей работе, также я попытаюсь провести некоторый анализ причин происходящих чрезвычайных ситуаций и существующих методик оценки прогнозирования обстановки. Во второй части данной работы мы проведем необходимые расчеты для объекта с хранением опасных химических веществ.

1. Чрезвычайные ситуации

В соответствии с законодательством РФ Чрезвычайная ситуация -- это обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которая может повлечь или повлекла за собой человеческие жертвы, а также ущерб здоровью людей или окружающей среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей (далее ЧС).

ЧС техногенного характера это неблагоприятная обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, катастрофы или иного бедствия, которые могут привлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей, окружающей среде, значительные материальные потери и нарушения жизнедеятельности людей.

ЧС классифицируются следующими признаками:

- Скорость распространения. Может носить взрывной, стремительный, быстрораспространяющийся или плавный умеренный характер.

- Масштаб распространения. Локальный, объектовый, местный, региональный, национальный и глобальный характер. Оценивая масштаб ЧС, не следует рассматривать его на основе только географического или территориального представления, необходимо также учитывать последствия сформировавшейся ситуации.

В отдельных случаях для возникновения и развития ЧС необходимы определенные условия. Назовем их.

1. Существование источника опасных и вредных факторов (в нашей ситуации наличие того или иного опасного химического вещества).

2. Действие факторов риска. В основе этого лежит высвобождение энергии различного рода.

3. Экспозиция факторов риска в отношении населения, а также среды его обитания, что в свою очередь способствует повышению фактора риска (к примеру, расположение очистных сооружений, где используют хлор по близости от объектов другого назначения).

В развитии ЧС можно выделить следующие стадии:

1. Накопление факторов риска. Оно происходит в самом источнике риска. Это происходит в стадии зарождения, может длиться сутки, месяцы, годы десятилетия.

2. Инициирование события. Это своего рода толчок, спусковой механизм ЧС. На этой стадии факторы риска достигают той ситуации, когда в силу различных причин невозможно сдержать.

3. Процесс самого события. На этой стадии происходит высвобождение факторов риска-энергии, они начинают воздействовать на людей и окружающую среду. Длительность этого процесса и его последствия трудно прогнозируемы, особенно в начальный период. Это происходит в силу сложности ситуации не всегда правильной оценки обстановки. Само прогнозирование может быть неверным в силу, как объективных причин, так и субъективных, что в свою очередь может привести к ещё большим жертвам.

4. Стадия затухания. Эта стадия хронологически охватывает период от перекрытия (ограничения) источника опасности т.е стадия локализации ЧС до полной ликвидации ее прямых и косвенных последствий.

Чрезвычайные ситуации на химически опасных объектах относятся к ЧС техногенного характера - т. е. непосредственное следствие деятельности человека. Они подразделяются на аварии и катастрофы. Велик риск от старения производственных фондов и технологий. Как считают специалисты Центра стратегических исследований гражданской защиты МЧС России, с подъёмом экономики фактор стареющих технологий и оборудования может стать определяющим в росте числа ЧС техногенного характера. Поэтому прогнозирование обстановки является одним из решающих факторов в предупреждении и ликвидации ЧС на химически опасных объектах.

На территории Российской Федерации функционирует свыше 3650

химически опасных объектов, к числу которых относятся предприятия пищевой промышленности, использующие для хладообеспечения и сохранности продукции промышленные аммиачные холодильные установки. За последние годы на производственных площадях пищевых предприятий, участились случаи аварийных утечек из технологического оборудования.

Экономическая значимость этой отрасли требует расположения ближе к местам проживания большой численности населения. В крупных городах и вблизи них сосредоточено свыше 80% предприятий пищевой промышленности.

Практически все из них имеют запасы аммиака. Поэтому в случае аварии в зону поражения попадает большая численность населения и наносится значительный материальный ущерб, что приводит к возникновению чрезвычайных ситуаций ЧС).

Ликвидация ЧС данного типа имеет свои особенности.

Под химически опасным объектом (далее ХОО) понимается объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные химические вещества (ОХВ), при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды.

Все эти объекты классифицируются по степени химической опасности. В соответствии с федеральным законом от 21.07.1997 г. ФЗ-116. В основу этой классификации положена степень опасности объекта для населения и территорий. Кроме этого такие объекты с установленной законодательством периодичностью проходят проверки надзорными органами МЧС России и надзорными органами Ростехнадзора.

Таблица 1. Классификация объектов по химической опасности

Из существующих в настоящее время вредных химических веществ наиболее распространённым относят Хлор (CL2); аммиак (NH3); фосген (COCL2) и ряд других. Ряд российских учёных химиков-токсикологов таких как В. И. Юртушкин и выделяют 34 наименования опасных химических веществ (далее ОХВ) и 21 наименование аварийно-опасных химических веществ (далее АХОВ). В чём же различие этих терминов?

ОХВ - химическое вещество прямое или косвенное воздействие которого на человека может вызвать острые и хронические заболевания людей и их гибель.

АХОВ - опасное химическое вещество, выброс которого при химической аварии приводит к химическому заражению окружающей среды в поражающих живые организмы количествах.

Выброс (ОХВ)АХОВ - не предусмотренные регламентом их выход из технологических установок, емкостей для хранения или транспортирования) при их разгерметизации.

Пролив опасных химических веществ - выброс жидкой фазы ОХВ.

ОХВ классифицируют по физико-химическим свойствам (агрегатное состояние, растворимость, плотность, летучесть и т.д.).

По путям воздействия на организм человека на следующие группы:

- Ингаляционного действия - через органы дыхания (ИД);

- кожно - резорбтивного - через кожные покровы (КРД);

- перорального -действия - через желудочно-кишечный тракт (ПД).

По виду воздействия:

- вещества удушающего действия (хлор, фосген);

-общеядовитого действия (оксид углерода, цианистый водород);

- вещества удушающего и общеядовитого действия (азотная кислота);

-вещества действующие на генерацию и передачу нервных импульсов-нейротропные яды (сероуглерод);

- вещества удушающего и нейротропного действия (оксид этилена).

К основным характеристикам ОХВ также относят агрессивность- способность ОХВ оказывать вредное воздействие на элементы объектов экономики и окружающую природную среду.

Стойкость-это продолжительность сохранения поражающей способности ОХВ.

Важнейшей характеристикой ОХВ является их токсичность- способность оказывать поражающее действие на организм. Смертельной дозой для человека химики-токсикологи считают 100 мг\кг. Для более точной характеристики применяют понятие «токсическая доза» (токсикодоза) и предельно-допустимая концентрация (ПДК).

Токсодоза- количество вещества (доза) вызывающее определённый токсический эффект.

ПДК- это концентрация, которая при ежедневном воздействии на человека в течение длительного времени не вызывает паталогических изменений или отклонений в состоянии здоровья.

Различают пороговую концентрацию-минимальная концентрация, вызывающая начальные симптомы поражения и летальную-концентрация вызывающая летальный исход.

По токсичности все химические вещества делятся на следующие группы:

- чрезвычайно-токсичные - меньше1 мг мин\л воздуха в окружающей среде;

- высокотоксичные - от1 мг мин\л до 5 мг мин\л;

- сильнотоксичные от 6 мг мин\л до 20 мг мин\л;

- умереннотоксичные от 21 мг мин\л до 80 мг мин\л;

- малотоксичные от 81 мг мин\л до 160 мг мин\л;

- практически нетоксичные более 160 мг мин\л.

Все ОХВ по степени воздействия на организм человека подразделяются на следующие классы опасности:

- чрезвычайно опасные;

- высокоопасные;

- умеренно-опасные;

- малоопасные.

Показатели для определения класса опасности ОХВ приведены в табл. 2

Табл.2

2. Причины ЧС на химических объектах

Анализ причин аварий и отказов технических установок на таких объектах позволяет выявить события, вызывающие реализацию опасности, т.е. установить локальные участки на предприятии, которые делают его опасным для персонала и населения, проживающего вблизи. Такими недостатками могут быть не только технологические процессы, но и неправильные действия операторов. По некоторым данным до 80% техногенных ЧС обусловлены ошибками персонала ОПО.

Основные и типичные для большинства предприятий, эксплуатирующих, факторы, влияющие на промышленную безопасность:

- техническое состояние оборудования, трубопроводов, запорной и

предохранительной арматуры;

- наличие, техническое состояние и организация грамотной эксплуатации приборов автоматической защиты и управления технологическим процессом;

- квалификация персонала и соблюдение технологической и трудовой

дисциплины;

- готовность обслуживающего персонала к локализации и ликвидации

аварийных ситуаций и аварий;

- оснащенность АХУ средствами противопожарной, а персонала -

индивидуальной защиты;

- должный контроль со стороны руководства за состоянием промышленной безопасности и соблюдением нормативных требований при эксплуатации.

Пренебрежение любым из перечисленных факторов непременно

увеличивает опасность эксплуатации ОПО, ставит персонал предприятия в зависимость от воли случая.

Одним из важнейших направлений повышения профессионального уровня рабочих и служащих является обучение их действиям в экстремальных условиях. Затраты на подобные мероприятия, как правило, не превышают 1% от величины материального ущерба от возможной аварии.

На многих промышленных объектах ОХВ хранятся как в жидком та и газообразном состоянии. Запасы создаются на 3-15 суток работы и могут достигать нескольких тысяч тонн. Резервуары могут располагаться группами имея один резервный резервуар или отдельный. Для каждой группы резервуаров или отдельных больших хранилищ по периметру оборудуется замкнутое обвалование или ограждающая стенка. Для отдельно стоящих резервуаров устраивается поддон. Эти мероприятия позволяют при аварии удержать разлившееся ОХВ на меньшем участке, тем самым уменьшается площадь испарения.

Таким образом исходя из вышеизложенного можно сделать вывод, что основными причинами аварий и других происшествий на ХОО являются:

- отказ оборудования из-за несовершенства конструкции установок, нарушения технологии изготовления, монтажа и эксплуатации;