Реферат: Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине «Защита в чс» для студентов специальности 280102 «Безопасность технологических процессов и производств»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ


кафедра «Охрана труда, окружающей среды,

строительство и сантехника»


И.А.Бондаренко, А.С.Максимов


Методические указания

к выполнению курсового проекта по дисциплине

«Защита в ЧС»

для студентов специальности 280102 «Безопасность технологических процессов и производств»


Утверждено

Методической комиссией

НМС ФПИ


МОСКВА 2009


УДК 658.382.3 (075.8)


Аннотация

Методические указания предназначены для оказания помощи студентам в выполнении курсовой работы по дисциплине «Защита в чрезвычайных ситуациях». Изложены цель и задача курсового проекта, содержание и оформление пояснительной записки и графического материала.

Для студентов специальности 280102 «Безопасность технологических процессов и производств».


Рецензенты: заведующий кафедрой «Расчет и конструирование машин» проф., к.т.н. Васильев А.М., доцент кафедры «Охрана труда, окружающей среды, строительство и санитарная техника» О.М.Пирогова.


1.ВВЕДЕНИЕ

Методические указания предназначены для оказания помощи студентам при выполнении курсового проекта по дисциплине «Защита в чрезвычайных ситуациях (ЧС)».

Целью курсового проектирования является закрепление знаний, полученных студентами при изучении дисциплины «Защита в чрезвычайных ситуациях».

В комплексе мероприятий защиты населения и объектов экономики от последствий техногенных чрезвычайных ситуаций (ЧС) основное место занимает оценка радиационной, химической и пожаро- взрывоопасной обстановки.

Курсовой проект представляет собой законченную разработку, в которой решается конкретная задача в области защиты от чрезвычайных ситуаций техногенного характера. При выполнении проекта студент должен показать умение использовать современную законодательную и нормативно-техническую базу, современные компьютерные информационные технологии и системы в области защиты в чрезвычайных ситуациях, методы определения и нормативные уровни допустимых негативных воздействий на человека и природную среду, механизм негативного воздействия чрезвычайных ситуаций на человека и компоненты биосферы, методы, приборы и системы контроля состояния среды обитания в штатных и чрезвычайных ситуациях, способы организации проведения спасательных работ в чрезвычайных ситуациях, организационные основы осуществления мероприятий по предупреждению и ликвидации последствий аварий и катастроф техногенного характера.

В работе студент должен использовать методы решения типовых задач по трем разделам : защита населения и территорий при чрезвычайных ситуациях на атомных электростанциях (АЭС), расчеты при оценке загрязнения территории при авариях на химически опасных объектах (ХОО) и оценка пожарной обстановки при авариях на пожаро- взрывоопасных объектах.

^ 2.ТРЕБОВАНИЯ К СОДЕРЖАНИЮ. ОБЪЕМУ И СТРУКТУРЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

Задание на проект выдается руководителем в начале семестра. Курсовой проект состоит из теоретической части, расчетов и графической части. Объем курсового проекта – 15-20 листов формата А-4. Графическая часть выполняется либо на миллиметровой бумаге, либо на листах формата А-4 с соблюдением масштаба.

Защита курсового проекта проводится в конце семестра.


^ 3.ЗАДАЧИ КУРСОВОГО ПРОЕКТА И ПОРЯДОК ИХ ПРОРАБОТКИ

В теоретической части курсового проекта должна быть обоснована актуальность темы, указано на основании каких документов разработан проект. Необходимо оценить обстановку в районе ЧС ( эта оценка включает в себя: определение масштаба и характера ЧС, мер необходимых для защиты населения, целесообразных действий сил единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС) при ликвидации ЧС). Содержание раздела должно отразить все аспекты поставленной задачи, описать способы и средства предупреждения чрезвычайной ситуации, а при ее возникновении меры защиты населения, способы и средства ее ликвидации, оценить ущерб, нанесенный природной среде и дать грамотные рекомендации по восстановлению экологического равновесия.


^ 3.1.ОЦЕНКА РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ ПРИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ НА АЭС


Необходимость радиационной оценки вытекает из опасности поражения людей радиоактивными веществами, что требует быстрого вмешательства, учитывая ее влияние на организацию спасательных и неотложных аварийно-восстановительных работ, а также на производственную деятельность объекта народного хозяйства в условиях заражения.

Радиационная обстановка складывается на территории административного района, населенного пункта или объекта в результате радиоактивного заражения местности и всех расположенных на ней предметов и требует принятия определенных мер защиты, исключающих или способствующих уменьшению радиационных потерь среди населения.

Под оценкой радиационной обстановки понимается решение основных задач по различным вариантам действий формирований, а также производственной деятельности объекта в условиях радиоактивного заражения, анализу полученных результатов и выбору наиболее целесообразных вариантов действий, при которых исключаются радиационные потери. Оценка радиационной обстановки производится по результатам прогнозирования последствий применения ядерного оружия и по данным радиационной разведки.

Контроль радиационной обстановки заключается в проведении радиологического мониторинга. На основании его результатов определяется необходимость нормализации обстановки и принятия мер по защите населения и территории.

По результатам контроля радиационной обстановки при авариях на АЭС принимаются меры по защите населения: методом прогнозирования, методом выявления и оценки фактической радиационной обстановки по возможным фазам развития аварии, путем определения зон планирования и проведения мер по защите населения, а также порядка их выполнения. Работа по определению мер защиты населения проводится в 2 этапа:

1-й этап – определение постоянных зон планирования мер по защите населения – осуществляется заблаговременно;

2-й этап – определение зон проведения мер по защите населения, уточняющие зоны планирования – осуществляется после возникновения аварии.

В расчетной части работы определяются размеры прогнозируемых зон загрязнения радиоактивными веществами по дозовому критерию укрытия и эвакуации населения, мощность доз внешнего гамма- излучения на следе радиоактивного облака, поверхностная плотность радиоактивного заражения и максимальная объемная концентрация радионуклидов в приземном слое атмосферы в населенных пунктах.

Также определяется доза внешнего гамма- облучения населения при прохождении облака через населенные пункты, допустимое время пребывания на загрязненной территории.

В графической части работы обозначают положение аварийного реактора, наносят границы зоны №1 (общей упреждающей эвакуации населения) и зоны №2 (общей экстренной эвакуации населения), обозначают границы зон радиоактивного загрязнения территории.


^ 3.2.ОЦЕНКА ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ ПРИ АВАРИЯХ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ


При авариях на химических производствах или при транспортировке аварийно химически опасных веществ (АХОВ), а также при применении химического оружия масштабы опасности будут определяться токсичностью вещества и размерами зоны его распространения.

Размеры зон распространения зависят от физико-химических свойств вещества, тоннажа (массы) разлитого вещества, степени разрушения емкостей, метеорологических условий и характера местности.

Критерием для определения химической опасности объекта является количество населения, попадающего в зону возможного химического загрязнения.

Характер аварий на химически опасных объектах (ХОО) во многом зависит от способов хранения АХОВ на этих объектах. Наиболее опасной для населения и окружающей среды является авария на химически опасном объекте, где осуществляется хранение сжиженных газов под высоким давлением.

Методика прогнозирования масштабов заражения территории при авариях на ХОО (РД 52.04.253-90) позволяет осуществить прогнозирование масштабов зоны заражения при авариях на технологических емкостях и хранилищах, при транспортировке железнодорожным, трубопроводным и другими видами транспорта, а также в случае разрушения ХОО.

В расчетной расти работы необходимо оценить опасность возможного очага химического поражения через определенное количество часов после аварии, найти глубину зоны возможного заражения, ее площадь.

В графической части работы наносятся на карту границы зоны заражения.


^ 3.3.РАСЧЕТ ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ ПРИ АВАРИЯХ НА ПОЖАРО- И ВЗРЫВООПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ


К видам аварий на пожаро- взрывоопасных объектах относятся: пожары с последующим взрывом газообразных (сжиженных) углеводородных продуктов, топливо-воздушных смесей и других взрывоопасных веществ, а также взрывы в результате свободного истечения легковоспламеняющихся взрывоопасных жидкостей или газов, приводящих к возникновению многочисленных очагов пожаров.

Чрезвычайные ситуации, создающиеся на пожаро- взрывоопасных объектах, часто осложняются тем, что многие взрывоопасные вещества ядовиты либо образуют при сгорании химически опасные вещества (АХОВ).

Возникающие в результате взрывов пожары приводят в ожогам, а горение пластмасс и некоторых синтетических материалов – к образованию и созданию различных концентраций АХОВ: цианистых соединений, фосгена, сероводорода и др. Чаще всего на пожарах наблюдается поражение людей окисью углерода ( при содержании в воздухе 1% окиси углерода происходит почти мгновенная потеря сознания и смерть), реже – цианистыми соединениями, бензолом, окислами азота и другими токсичными продуктами. К поражающим факторам пожаров относят также задымление. затрудняющее ориентирование и сильный морально-психологический эффект.

В расчетной части работы определяется избыточное давление взрыва газовоздушной смеси в помещении и импульс волны давления, оценивается энергия взрыва по тротиловому эквиваленту.

В графической части строятся графики изменения интенсивности теплового излучения при пожаре пролива горючего вещества в зависимости от расстояния от геометрического центра пролива, график изменения уровня теплового излучения от «огненного шара» при разрыве сферической емкости с легко воспламеняющейся жидкостью ( ЛВЖ).


^ 4. ОФОРМЛЕНИЕ ГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ РАБОТЫ


Графическая часть курсового проекта выполняется на миллиметровой бумаге, либо на листах А-4 с соблюдением масштаба.

Ось следа радиоактивного облака наносится черным цветом. Прогнозируемая зона радиоактивного загрязнения имеет форму правильного эллипса с характерными размерами: длиной и шириной. Используя найденные размеры зоны, на карте-схеме в масштабе нанося правильные эллипсы черного цвета для ранней фазы и синего – для средней фазы ЧС.

Зона возможного заражения облаком АХОВ на картах (схемах) ограничена окружностью, полуокружностью или сектором, имеющим угловые размеры и радиус, равный глубине зоны заражения. Угловые размеры зависят от скорости ветра по прогнозу ( при скорости ветра меньше 0,5 м/с зона заражения имеет вид окружности; при скорости ветра 0,6-1 м/с – полуокружности; при скорости ветра больше 1 м/с зона заражения имеет вид сектора). Центр окружности, полуокружности или сектора совпадает с источником заражения.

Зона фактического заражения, имеющая форму эллипса, включается в зону возможного заражения. Ввиду возможных перемещений облака АХОВ под воздействием ветра фиксированное изображение зоны фактического заражения на карты (схемы) не наносится.


^ 5.ВАРИАНТЫ КУРСОВЫХ ПРОЕКТОВ

1. Определение уровня радиации после аварии на АЭС .

2. Определение размеров зон радиоактивного загрязнения местности.

3. Определение возможных дозовых нагрузок населения и спасательных формирований.

4.Определение возможной продолжительности загрязнения территории.

5.Определение мощности дозы внешнего гамма-излучения на следе радиоактивного облака.

6. Определение максимальной объемной активности в приземном слое атмосферы.

7. Возможные аварии на ХОО, их характеристики и меры ликвидации.

8.Определение площади зоны заражения АХОВ.

9. Расчет глубины зоны заражения при разрушении химически опасного объекта.

10. Определение количественных характеристик выброса АХОВ.

11.Методика прогнозирования масштабов заражения территории при аварии на ХОО.

12.Определение продолжительности поражающего действия АХОВ.

13. Расчет глубины зоны заражения при аварии на химически опасном объекте.

14. Расчет избыточного давления, развиваемого при сгорании газопаровоздушных и аэрозольных смесей в помещении.

15. Расчет интенсивности теплового излучения при пожарах проливов СУГ, ЛВЖ и ГЖ.

16.Расчет параметров волны давления при сгорании газопаровоздушных смесей в открытом пространстве.

17. Оценка уровня воздействия взрыва.


^ 6.ВАРИАНТЫ РАСЧЕТНЫХ ЗАДАНИЙ


6.1. ЗАДАНИЕ ПО ОЦЕНКЕ РАДИАЦИОННОЙ ОБСТАНОВКИ ПРИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЯХ НА АЭС

Задание 1.

На АЭС произошла авария с разрушением реактора. Время аварии, скорость и направление ветра указаны в таблице исходных данных.

Определить размеры прогнозируемых зон загрязнения радиоактивными веществами по дозовому критерию укрытия и эвакуации населения, мощность доз внешнего гамма-излучения на следе радиоактивного облака, поверхностную плотность радиоактивного заражения и максимальную объемную концентрацию радионуклидов в приземном слое атмосферы в населенных пунктах, расположенных в указанных точках А и В.

Определить дозу внешнего гамма-облучения населения при прохождении облака через населенные пункты, допустимое время пребывания на загрязненной территории, допустимое время начала работ на загрязненной территории.

Построить границы зон радиоактивного загрязнения территории.

Таблица 1


Исходные данные к расчетному заданию 1.


Номер вари-анта

Тип реактора

Время аварии, час.-мин.

Дата (месяц года)

Облач-ность

Скорость

ветра Uo, м/с

Координаты объекта, км

Коэффициенты ослабления укрытий

XА

YА

XВ

YВ

Ко1

Ко2

1

РБМК-1000

24-00

Январь

Ясно

2

5

0,5

30

2

10

2

2

ВВЭР-1000

01-00

Февраль

Переменная

3

10

0,5

40

3

40

7

3

ВВЭР-440

02-00

Март

Сплошная

4

15

0,5

50

4

15

8

4

РБМК-1000

03-00

Апрель

Ясно

5

20

0,5

60

6

100

12

5

ВВЭР-1000

04-00

Май

Переменная

2

25

1,0

70

8

2

10

6

ВВЭР-440

05-00

Июнь

Сплошная

3

30

1,0

80

10

7

40

7

РБМК-1000

06-00

Июль

Ясно

4

5

0,5

30

2

8

15

8

ВВЭР-1000

07-00

Август

Переменная

5

10

1,0

40

3

12

100

9

ВВЭР-440

08-00

Сентябрь

Сплошная

2

15

0,5

50

4

10

2

10

РБМК-1000

09-00

Октябрь

Ясно

3

20

1,0

60

6

40

7

11

ВВЭР-1000

10-00

Ноябрь

Переменная

4

25

1,0

70

8

15

8

12

ВВЭР-440

11-00

Декабрь

Сплошная

5

30

2,0

80

10

100

12

13

РБМК-1000

12-00

Январь

Ясно

2

5

2,5

30

2

2

10

14

ВВЭР-1000

13-00

Февраль

Переменная

3

10

0,0

40

3

7

40

15

ВВЭР-440

14-00

Март

Сплошная

4

15

1,0

50

4

8

15

16

РБМК-1000

15-00

Апрель

Ясно

5

20

1,5

60

6

12

100

17

ВВЭР-1000

16-00

Май

Переменная

2

25

1,5

70

8

10

2

18

ВВЭР-440

17-00

Июнь

Сплошная

3

30

1,0

80

10

40

7

19

РБМК-1000

18-00

Июль

Ясно

4

5

1,5

30

2

15

8

20

ВВЭР-1000

19-00

Август

Переменная

5

10

1,0

40

3

100

12

21

ВВЭР-440

20-00

Сентябрь

Сплошная

2

15

1,0

50

4

2

10

^ 6.2.ЗАДАНИЯ ПО ОЦЕНКЕ ЗАГРЯЗНЕНИЯ ТЕРРИТОРИИ ПРИ АВАРИЯХ НА ХОО


Задание 2.

Оценить, на каком расстоянии через t часов после аварии будет сохраняться опас­ность поражения населения в зоне химического заражения при разрушении резервуара с АХОВ емкостью V (м3). Высота обваловки емкости Н (м). Температура воздуха Т (°С).

Таблица 2

Исходные данные для рещения задания 2

Номер вари-анта

Наименование АХОВ

(порядковый номер из таблицы приложения 3)

t, ч

V, тыс.м3

Н, м

Т, °С

1

1

1

5

2

0

2

2

2

10

2

20

3

7

3

15

2

10

4

12

4

20

2,5

5

5

19

1

25

2,5

-10

6

29

2

30

2,5

-5

7

20

3

5

3,0

-15

8

18

4

10

3,0

15

9

24

1

15

3,0

25

10

30

2

20

2

0

11

1

3

25

2

20

12

2

4

30

2

10

13

7

1

5

2,5

5

14

12

2

10

2,5

-10

15

19

3

15

2,5

-5

16

29

4

20

3,0

-15

17

20

1

25

3,0

15

18

18

2

30

3,0

25

19

24

3

5

2

0

20

30

4

10

2

20

21

1

1

15

2

10

22

2

2

20

2,5

5

23

7

3

25

2,5

-10


Задание 3.

На участке продуктопровода произошла авария, сопровождавша­яся выбросом АХОВ. Объем выброса не установлен. Требуется определить глубину и площадь зоны возможного заражения через t часов после аварии.

Разлив АХОВ на подстилающей поверхности свободный. Температура воздуха – Т (°С). Максимальное количество АХОВ в трубопроводе между отсекателями принять равным 500 т.

Нанести на карту границы зоны заражения.

Таблица 3

Исходные данные для решения задания 3

Номер вари-анта

Наименование АХОВ

(порядковый номер из таблицы приложения 3)

t, ч

Метеоусловия на момент аварии

Скорость ветра, м/с

Темпе-ратура воздуха, град.С

Верти-кальная устой-чивость атмосферы

1

1

1

5

0

из

2

2

2

4

20

к

3

7

3

3

10

ин

4

12

4

2

5

из

5

19

1

1

-10

к

6

29

2

5

-5

ин

7

20

3

4

-15

из

8

18

4

3

15

к

9

24

1

2

25

ин

10

30

2

1

0

из

11

1

3

5

20

к

12

2

4

4

10

ин

13

7

1

3

5

из

14

12

2

2

-10

к

15

19

3

1

-5

ин

16

29

4

5

-15

из

17

20

1

4

15

к

18

18

2

3

25

ин

19

24

3

2

0

из

20

30

4

1

20

к

21

1

1

5

10

ин


Задание 4.

На химически опасном объекте в трех резервуарах сосредоточены запасы жидких АХОВ, в том числе №1 — 40 т, №2 — 200 т, №3 — 250 т. Определить глубину зоны заражения в случае разрушения объекта. Время, прошедшее после разрушения объекта, — t (ч). Температура воздуха – Т (°С).

Нанести на карту границы зоны заражения.

Таблица 4

Исходные данные для решения задания 4

Номер варианта

Наименование АХОВ (порядковый номер из таблицы приложения 3)

t, ч

T, °С

№1

№2

№3

1

1

29

30

1

0

2

2

20

17

2

20

3

7

18

22

3

10

4

12

24

31

4

5

5

19

30

1

1

-10

6

29

17

2

2

-5

7

20

22

7

3

-15

8

18

31

12

4

15

9

24

1

19

1

25

10

30

2

29

2

0

11

17

7

20

3

20

12

22

12

18

4

10

13

31

19

24

1

5

14

1

29

30

2

-10

15

2

20

17

3

-5

16

7

18

22

4

-15

17

12

24

31

1

15

18

19

30

1

2

25

19

29

17

2

3

0

20

20

22

7

4

20

21

18

31

12

1

10

22

24

1

19

2

5

23

30

2

29

3

-10

24

17

7

20

4

-5

25

22

12

18

1

-15

26

31

19

24

2

15

27

1

29

30

3

25



















^ 6.3.ЗАДАНИЯ ПО РАСЧЕТУ ПОРАЖАЮЩИХ ФАКТОРОВ ПРИ АВАРИЯХ НА ПОЖАРО- И ВЗРЫВООПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ

Задание 5.

Построить график изменения интенсивности теплового излучения при пожаре пролива горючего вещества в зависимости от расстояния от геометрического центра пролива. Определить расстояние, на котором интенсивность теплового излучения составляет 4,2 кВт/м2.

Указания: 1) при расчете площади пролива принять высоту слоя разлившейся

жидкости на 0,2 м меньше высоты обваловки;

2) свойства горючих веществ приведены в таблице 7.

Таблица 5
^ Таблица индивидуальных данных к решению задания 5
Номер варианта

Объем емкости, V, м3

Степень заполнения емкости,

j, %

Высота обваловки, м

Разновидность вещества

1

500

75

0,8

СУГ (пропан-бутан)

2

300

80

1

Дизельное топливо

3

550

75

1

Бензин

4

550

80

1,5

Мазут

5

550

60

1,2

СУГ (пропан-бутан)

6

400

80

1

Бензин

7

400

70

0,8

Дизельное топливо

8

300

70

1,2

Мазут

9

450

80

1,2

СУГ (пропан-бутан)

10

500

80

1

Бензин

11

200

80

0,8

СУГ (метан)

12

450

60

1

Дизельное топливо

13

300

60

1,5

СУГ (пропан-бутан)

14

300

80

1,2

Бензин

15

300

60

1

Дизельное топливо

16

350

70

0,8

СУГ (пропан-бутан)

17

450



Таблица 7


Свойства горючих вещетсв


№№

пп

Вещество

Тип вещества

Химическая формула

Плотность, кг/м3

Низшая теплота сгорания, МДж/кг

Низшая теплота сгорания, МДж/м3

1

Этилен

ГГ

C2H4

—

—

59,4

2
Ацетилен
ГГ

C2H2

—

—

56,2

3

Метан

ГГ

CH4

—

—

35,8

4

Метан

СУГ

CH4

420

48,6

—

5

Пропан

СУГ

C3H8

530

98,7

—

6

Бутан

СУГ

C4H10

580

120,8

—

7
Ацетон
ЛВЖ

С3Н6O

790

74,1

—

8

Спирт этиловый

ЛВЖ

C2H5OH

790

26,8

—

9

Бензин

ЛВЖ

C7H13

730

44,2

—

10

Керосин

ЛВЖ

C11H22

800

43,7

—

11

Дизельное топливо

ЛВЖ

—

850

43,5

—

12

Мазут

ГЖ

—

910

40,4

—



7.СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


РД 52.04.253-90. Методика прогнозирования масштабов заражения территории при авариях на химически опасных объектах. – Л. : Гидрометеоиздат, 1991.

Методические указания к решению задач на тему «Оценка радиационной обстановки при чрезвычайных ситуациях на АЭС» / А.С.Максимов –М : Изд-во МГУПП , 2001.

Методические указания к решению задач на тему «Оценка загрязнения территории при авариях на химически опасных объектах» / А.С. Максимов –М : Изд-во МГУПП , 2000.

Методические указания к выполнению расчетного задания по курсу «Защита населения и территорий в ЧС» на тему «Расчет поражающих факторов при авариях на пожаро- и взрывоопасных объектах» / А.С.Максимов –М : Изд-во МГУПП , 2003.

Таблицы справочных данных.



СОДЕРЖАНИЕ

Стр.


Введение 3

Требования к содержанию, объему и структуре курсового

проекта 4

Задачи курсового проекта и порядок их проработки 4

3.1.Оценка радиационной обстановки при чрезвычайных ситуациях

на АЭС 5

3.2. Оценка загрязнения территории при авариях на химически

опасных объектах 7

3.3. Расчет поражающих факторов при авариях на пожаро- и

Взрывоопасных объектах 8

Оформление графической части работы 9

Варианты курсовых проектов 10

Варианты расчетных заданий 11

6.1 Задание по оценке радиационной обстановки при чрезвычайных

ситуациях на АЭС 11

6.2. Задания по оценке загрязнения территории при авариях на

химически опасных объектах 13

6.3. Задания по расчету поражающих факторов при авариях на

пожаро- и взрывоопасных объектах 16

7. Список литературы 19

8. Содержание 20