Совершенствование тактических действий при аварийно-спасательных и неотложных работах на химическом производстве
Введение
чрезвычайный утечка химический авария
Возникновение чрезвычайных ситуаций, обусловленных химическими авариями и катастрофами, в сегодняшних условиях вполне реально. Более того, в последние годы их вероятность постоянно растет.
Сегодня в мире происходят тысячи химических аварий при производстве, хранении, транспортировке сильнодействующих ядовитых веществ (СДЯВ). Наибольшее число аварий в мире и в Казахстане происходит на предприятиях, производящих или хранящих хлор, аммиак, минеральные удобрения, гербициды, продукты органического и нефтеорганического синтеза.
Прогностические оценки на ближайшую перспективу показывают, что тенденция повышения вероятности химических аварий в ближайшем будущем будет сохраняться. Для этого есть целый ряд предпосылок:
рост сложных производств с применением новых технологий, которые требуют высокую концентрацию энергии и опасных веществ,
крупные структурные изменения в экономике страны, приведшие к остановке ряда производств, нарушению хозяйственных связей и сбоям в технологических цепочках;
высокий и все прогрессирующий износ основных производственных фондов, достигающих на ряде предприятий 80-100%;
падение технологической и производственной дисциплины, уровня квалификации технического персонала;
накопление отходов производства, опасных для окружающей среды; -снижение требовательности и эффективности работы надзорных органов;
высокая концентрация населения, проживающего вблизи потенциально опасных промышленных объектов;
отсутствие или недостаточный уровень предупреждающих мероприятий, способных уменьшить масштабы последствий химических аварий и снизить риск их возникновения;
недостаточная законодательная и нормативная база;
неизбежное увеличение объема химического производства, переход к работе с полной нагрузкой крупнейших химических комплексов страны, увеличение объема перевозок и хранения СДЯВ;
стремление иностранных государств и фирм к инвестированию вредных производств на территории Казахстана;
возрастание вероятности терроризма на химически опасных производствах.
В данном контексте одним из направлений обеспечения национальной безопасности Казахстана является принятие необходимых мер, направленных на достижение стабильного экономического роста при снижении вероятности техногенных аварий, предотвращению их опасных экономических и социальных последствий. Особо большое значение имеет выявление региональных, отраслевых, нормативно-управленческих, социально-политических и научно-технических проблем обеспечения техногенной безопасности на территории Казахстана.
Анализ техногенной ситуации в течение последних лет свидетельствует что, несмотря на наметившуюся в последние годы тенденцию на снижение количества техногенных происшествий, необходимо признать, что в целом состояние техногенной безопасности Казахстана продолжает вызывать серьезное беспокойство. В первую очередь это обусловлено тем уроном, который наносится техногенными чрезвычайными ситуациями людским ресурсам Казахстана. Немаловажное значение имеет также прямой материальный ущерб, наносимый экономике страны при техногенных ЧС. Так, только за 2013-2014 гг. из-за техногенных ЧС экономике Казахстана был нанесен урон на сумму более 7,3 млрд. тенге. Однако, по мнению экспертов, реальная сумма ущерба по вполне объективным причинам может иногда значительно превосходить выявляемую в повседневной практике.
Серьезной негативной составляющей сложной техногенной ситуации выступает также невосполнимый урон, наносимый экосистеме Казахстана. Под воздействием техногенных чрезвычайных ситуаций (ЧС) на территории страны происходит загрязнение атмосферы и водных ресурсов, масштабное опустынивание и деградация плодородных земель, сокращение богатств флоры и фауны и т.д., что неблагоприятно влияет на здоровье населения и представляет угрозу для его безопасной жизнедеятельности.
По расчетам экспертов затраты на предупреждение аварий во много раз меньше по сравнению с величиной ущерба, к которому они приводят в случае возникновения. Поэтому во всем мире вопросам безопасности химических производств придается очень большое значение.
Понятно, что совершенно необходимо разработать и внедрить в практику новые подходы и принципы обеспечения безопасности химических производств. Главные требования - это исключение особо опасных аварий, способных привести к гибели, поражению людей, к значительному материальному ущербу, оказать существенное влияние на окружающую среду; обеспечение анализируемого, рассчитываемого и контролируемого уровня безопасности.
Успех мероприятий по защите производственного персонала, населения и проведение аварийно- спасательных работ зависят от целого ряда факторов.
Один из них - обнаружение предпосылок (угроз) и самого факта возникновения аварий, оповещение работающего персонала, а также населения в зонах возможного заражения.
Последствия химических аварий хотя и огромны, но не безграничны. При соответствующих мерах по прогнозированию, предупреждению чрезвычайных ситуаций, при своевременном принятии мер защиты, решительной борьбе с ними, последствия этих аварий могут быть локализованы, а в ряде случаев сведены к минимуму.
.Обоснование выбранного направления
Мировое производство химических продуктов, в том числе и СДЯВ, постоянно растет. Все это увеличивает потенциальную опасность возникновения химически опасных аварий, связанных с выбросом или утечкой СДЯВ.
В качестве примеров ЧС, связанных с выбросом или утечкой СДЯВ, можно привести следующие.
В декабре 1984г. на химическом заводе фирмы «ЮнионКарбайд» в городе Бхопал (Индия), производящем инсектициды «севин» и пестицид «темик», произошла авария с выбросом около 43т метилизоцианата и продуктов его неполного термического разложения. Зона заражения продуктами выброса составила в глубину 5 км, а в ширину - более 2 км. В результате аварии погибли 3150 человек, стали полными инвалидами около 20 тыс. человек, страдают различными заболеваниями от последствий отравления более 200 тыс. человек.
марта 1989г., Литовская ССР, города Ионава - выброс в атмосферу 7 тыс. тонн аммиака на химическом предприятии, производящем минеральные удобрения. Одновременно возник пожар на складах, где хранилось 20 тыс. тонн нитрофосфатных удобрений. Направление ветра от города. Эвакуировано 40 тыс. человек, погибло 6 человек. Получили поражение и находились на излечении 64 человека. По оценкам ученых это был своего рода «Химический Чернобыль», и если бы ветер был на город, - это был бы город мертвых.
В Нижнем Новгороде 1 января 1966г. в 18.00 на автозаводской водонососной станции произошёл разлив 27 т хлора. Газовое облако при температуре t= -1°C и скорости ветра 1 м/с проникло на глубину до 7 км жилого района, в котором проживало 35 тыс. человек. Из них около 20 тыс. человек не чувствовали запаха хлора и не имели поражений (находились в жилых многоэтажных домах на верхних этажах). Из примерно 15 тыс. человек, находившихся на открытой местности, в течение суток обратились за помощью в лечебные учреждения примерно 4тыс. человек, значительная часть которых была госпитализирована на 3-5 дней, 150 человек находились на излечении в течение месяца.
мая 2009 г., Россия, г.Москва, выброс аммиака на ОАО "Московский межреспубликанский винодельческий завод" пострадало 52 человека, также авария привела к попаданию аммиака в реку Сетунь.
августа 2013 г., Украина, г. Горловка на заводе «Концерн Стирол» в случился выброс аммиака, приведший к смерти 15 человек. Также в результате аварии пострадало 45 человек.
По Республике Казахстан в период с 2002 по 2013 год приведены данные в Таблице 1:
Таблица 1
Период времени2002-032004-052006-072008-092010-1120012-13ВсегоКол-во ЧС с выбросом СДЯВ453550442914217Кол-во пострадавших1018861532939335Кол-во погибших-1331-8
Из приведенных примеров видно, что аварии с утечкой СДЯВ способны привести к тяжелым последствиям.
СДЯВ в больших количествах находятся на предприятиях их производящих или потребляющих.
Надо сказать, что в технологических линиях обращается, как правило, незначительное количество токсических химических продуктов. Значительно большее количество СДЯВ по объему содержится на складах предприятий. Это приводит к тому, что при авариях в цехах предприятий в большинстве случаев имеет место локальное заражение воздуха, оборудования цехов, территорий предприятий. При этом поражение в таких случаях может получить в основном производственный персонал. При авариях на складах предприятий, когда разрушаются крупнотоннажные емкости, СДЯВ распространяются за пределы предприятия, приводя к массовому поражению не только персонала предприятия, но и населения, живущего вблизи химически опасных предприятий.
В среднем на предприятиях минимальные (неснижаемые) запасы химических продуктов создаются на трое суток, а для заводов по производству минеральных удобрений на 10-15 суток работы. [4]
Кроме того согласно постановлению Правительства РК от 19.11.2010 №1219 «Об утверждении технического регламента «Требования к безопасности токсичных и высокотоксичных веществ»»предельное количество СДЯВ, которые можно хранить и использовать на промышленных предприятиях:
Аммиак-500 т;
Нитрат аммония- 2500 т;
Акрилонитрил- 200 т;
Хлор - 25 т;
Оксид этилена - 50 т;
Цианистый водород - 20 т;
Сернистый водород - 50 т;
Диоксид серы - 250 т;
Метилизоцианат- 0,15 т.
На производственных площадках или в транспортных средствах СДЯВ, как правило, содержатся в стандартных емкостных элементах. Это могут быть алюминиевые, стальные и железобетонные оболочки, в которых поддерживаются условия, соответствующие заданному режиму хранения. Способы хранения выбираются в зависимости от физико-химических свойств СДЯВ. Основная цель - уменьшить объем хранимого вещества, что является весьма важным при промышленных масштабах использования химически опасных веществ.
Основным параметром, влияющим на выбор способа хранения, является температура кипения СДЯВ.
Для хранения СДЯВ на складах предприятий используются следующие основные способы:
в резервуарах под высоким давлением (в этом случае расчетное давление в резервуаре соответствует давлению паров продукта над жидкостью при абсолютной максимальной температуре окружающей среды - хлор, аммиак и др.);
в изотермических хранилищах при давлении близком к атмосферному (низкотемпературное хранилище) или до 1 Па (изотермическое хранилище, при этом используются шаровые резервуары большой вместимости от 900 до 2000 т, например, аммиак при t = -33,4°С);
хранение при температуре окружающей среды в закрытых емкостях (характерно для высококипящих жидкостей - гидразин, тетраэтилсвинец).
Способ хранения СДЯВ во многом определяет их поведение при авариях.
Главная особенность при хранении СДЯВ, имеющего температуру кипения ниже температуры окружающего воздуха и находящегося в герметической емкости под давлением, состоит в том, что вещество в емкости находится в перегретом относительно нормальных условий состоянии. [7]
В результате при разгерметизации емкости, то есть при падении давления до нормального, СДЯВ, находясь в перегретом состоянии, начинает интенсивно кипеть, происходит чрезвычайно быстрое испарение определенной части жидкости. Этот процесс длится всего несколько минут. Образующееся при этом облако паров СДЯВ и зараженного воздуха принято называть первичным облаком.
Если давление в емкости упало, а основные стенки целы (например, трещины или пулевое отверстие), то описанный процесс может сопровождаться взрывоподобным скачкообразным ростом давления за счет увеличенного объема образовавшегося при испарении газа, что приведет к дополнительным разрушениям.
После завершения этого процесса оставшееся жидкое СДЯВ, находясь, как правило, при атмосферном давлении, испаряется со скоростью, определяемой скоростью подвода тепла к нему. Образующееся при этом облако зараженного воздуха называют вторичным.
Скорость испарения СДЯВ, вылившегося из поврежденной емкости, зависит от влияния процессов, протекающих при взаимодействии СДЯВ с подстилающей средой, существенно зависит от природы последней и меняется во времени.
Первоначально происходит бурное испарение в результате передаче жидкости тепла от подстилающей среды. По мере охлаждения подстилающей среды её верхний слой становится изолирующей прослойкой и приток тепла к жидкости от подстилающей поверхности уменьшается, а затем практически прекращается. Процесс испарения становится стационарным.
Наиболее опасной стадией аварии, безусловно, являются первые 10 минут, когда испарение СДЯВ происходит интенсивно. При этом первые 2-3 минуты выброса сжиженного СДЯВ, находящегося под давлением, образуется аэрозоль в виде тяжелых облаков, которые под действием собственной силы тяжести опускаются на грунт.
Границы облака на первом этапе отчетливы, оно имеет большую оптическую плотность и только через 2-3 минуты становится прозрачным. Температура в облаке ниже, чем в окружающей среде. Учитывая его большую плотность, основным фактором, определяющим движение облака в районе аварии, является сила тяжести. На этом этапе формирование и направление движения облака носит неопределенный характер. Радиус этой зоны может достигать 0,5 - 1 км.
В дальнейшем при стационарном процессе испарения вторичное облако зараженного воздуха переносится по направлению среднего ветра, образуя зону химического заражения.
На промышленных объектах обычно сосредоточено значительное количество легковоспламеняющихся веществ, в том числе и СДЯВ (аммиак, окись этилена, окись углерода и др.). Эти обстоятельства следует учитывать при возникновении пожаров на предприятиях. Более того, сам пожар на предприятиях может способствовать выделению различных ядовитых веществ.
Поэтому при организации работ по ликвидации химически опасной аварии на предприятии и её последствий необходимо оценивать не только физико-химические и токсические свойства СДЯВ, но и их взрыво- и пожароопасность, возможность образования в ходе пожара новых СДЯВ и на этой основе принимать необходимые меры по защите персонала, участвующего в работах.
Поэтому работники противопожарной службы должны обладать необходимыми знаниями и навыками организации защиты населения и выполнения работ в условиях химического воздействия.
Тушение пожаров, равно как и аварийно-спасательные работы на химических объектах, выполняются при взаимодействии противопожарной службы с различными службами химического предприятия, специализированными аварийными формированиями и Гражданской обороной. Поэтому начальствующий состав противопожарной службы должен знать возможности этих служб и формирований, порядок организации взаимодействия с ними и территориальными органами управления Министерства по чрезвычайным ситуациям Республик Казахстан.
Мероприятия по противопожарной защите химических объектов направлены, прежде всего, на предупреждение пожара на объекте, на разработку оперативных планов тушения возможных пожаров и на подготовку к боевым действиям при возможном выбросе или разлитии ядовитых веществ в окружающую среду.
Актуальность рассматриваемой темы дипломного проектирования обусловлена широким применением аммиака на объектах промышленности. В технологическом процессе участвуют большие объемы сильнодействующих ядовитых веществ. Кроме этого, аварии на аналогичных объектах имеют тяжелые последствия и приносят значительный ущерб экономике и окружающей среде. Анализ имевших место аварийных ситуаций показывают, что объекты с химически опасными компонентами, могут быть: источником залповых выбросов СДЯВ в атмосферу; сброса СДЯВ в водоемы; «химического» пожара с поступлением токсических веществ в окружающую среду; разрушительных взрывов; заражения объектов и близ лежащих населенных пунктов.
Цель: Провести последовательный анализ и комплексный учет совокупности факторов, влияющих на возникновение и развитие чрезвычайной ситуации с выбросом сильнодействующих ядовитых веществ, применяющихся на всех стадиях производства. Организовать и провести ликвидацию последствий выброса паров СДЯВ. Также путем внедрения инженерного решения снизить химическую опасность объекта и риск возникновения чрезвычайной ситуации, а также исключить или максимально снизить потери среди персонала объекта и населения жилого сектора.
2.Оперативно-тактическая и инженерно-техническая характеристика завода ТОО «Шымкент пиво» г. Шымкент
Город Шымкент является административным центром Южно-Казахстанской области Республики Казахстан, одновременно крупным железнодорожным и речным транспортным узлом, крупнейшим центром нефтяной и химической промышленности Казахстана, отнесенным по Гражданской обороне к категорированным городам.
Численность населения составляет 683,3 тыс. человек (Данные Управления статистики при Акиме г. Шымкента на 01.01.2014 г.).
Город занимает площадь около 408,8 км2 и находится на высоте 506 м над уровнем моря. Рельеф местности - песчанистая низменность, частично выделяются эрозионные понижения.
Климат - резко континентальный, со среднегодовой влажностью 58,5% и скоростью ветра 2,7 м/с, зима мягкая, короткая с частыми оттепелями, лето знойное, продолжительное. Средняя температура января -8°С, июля - от +30 до +40С. Годовое количество осадков составляет 400 мм.
Жилой фонд города представлен как одноэтажной застройкой, так и многоэтажными домами, а также зданиями повышенной этажности и высотными зданиями современной архитектуры, которые оборудованы внутренним водопроводом и канализацией.
Объект - завод ТОО «Шымкент пиво»г.Шымкент - Расположен в северо-восточной части, в 5,5 км от центра города. Площадь предприятия составляет 9.121 га. Персонал завода (рабочие и служащие) составляет 610 человек, 57 человек с ночным пребыванием. Обеспеченность средствами индивидуальной защиты органов дыхания составляет 100 %.
Выпускаемая продукция - пиво в бутылках и в кегах.
Завод ТОО «Шымкент пиво» г.Шымкент- одно из крупнейших предприятий пивоваренной отрасли в Казахстане. Объем производства и продаж пива составляет 16,0 % от общего объема производства пива в Республике Казахстан. Завод был создан по типовому проекту чешских пивоваренных заводов и пущен в производство в декабре 1976 года. Проектная мощность предприятия на дату запуска составила 7,2 млн. декалитров пива в год. В настоящее время годовая производственная мощность предприятия составляет 19,8 млн. декалитров пива.
Сырье: солод, хмель, вода.
Основное опасное вещество -аммиак. ПДК- 20 мг/м3 - IV класс опасности.
Количество аммиака, используемого в технологическом процессе - 2,7тонны.
Взрывоопасные и пожароопасные вещества и материалы хранятся следующим образом: мазут хранится в 2-х железобетонных емкостях находящихся в грунте. Солод хранится в железобетонных силосах общей емкостью 3939м3. Аммиак хранится в герметически закрытых емкостях. В соответствии с разработанной транспортной схемой и грузооборотом предприятия на территорию введено четыре железнодорожных пути к зонам разгрузки мазута и ЛВЖ, а также к складам сырья и готовой продукции. Все сырье поступает на завод трубопроводным, железнодорожным и автомобильным транспортом.
Естественный рельеф участка ровный. Территория объекта благоустроена и защищена ограждением из плит панельного типа, высотой 4 м. С северо-западной стороны объекта ограждение представляет собой кирпичное ограждение высотой 6 м - для снижения площади распространения паров СДЯВ в случае аварии.
В список газоопасных мест и распределение их по группам опасности, определенных начальником ТОО «Шымкент пиво» включены:
компрессорная - 2 группа опасности;
холодильные камеры - 3 группы опасности;
Отнесение аммиачно-компрессорного цеха ТОО «Шымкент пиво» к особо опасным производствам основывается на следующих факторах:
величина пороговых количеств потенциально опасных веществ;
количество потенциально опасного вещества, обращающегося на объекте - 2,7 т.
близкое расположение жилых кварталов возле объекта.
Наибольшую опасность в аммиачно-компрессорном цеху ТОО «Шымкент пиво», с точки зрения возникновения серьезной аварии с тяжелыми последствиями, представляют:
разгерметизация компрессоров в АКЦ.
разгерметизация емкостей в АКЦ.
разгерметизация аммиакопроводов.[7]
.1 Данные о персонале и населении, работающем, проживающем и находящемся вблизи производственного объекта
Сведения о численности и размещении персонала производственного объекта.
На ТОО «Шымкент пиво» рабочий день согласно графика с 8.00 до 19.00. Число сотрудников 610 человек, в ночное время 57 человек персонала.
Сведения о численности персонала на окружающих объектах и организациях, которые могут оказаться в зоне действия поражающих факторов в случае промышленной катастрофы на подлежащем декларированию безопасности производственном объекте.[7]
В зоне действия поражающих факторов могут оказаться следующие объекты:
Рынок «Коктем» - 400 чел;
Рынок «Алатау» - 300 чел.;
Дом культуры «Фосфорник» - 67 чел.;
ООО Акмигран - 20 чел.;
ООО Прима - 50 чел.;
Хлебзавод - 340 чел.;
Макаронная фабрика «Корона» - 400 чел.;
Кондитерская фабрика «Кабиско» - 540 чел.;
Молочный завод «АкСут» - 520 чел.;
Мебельная фабрика «Шымкент» - 30 чел.;
ТОО «ЖерСу» -87 чел.
Филиал Шымэнергоспецстроймеханизация - 60 чел.;
Автоколонна - 55 чел.;
Инфекционная больница - 600 чел.;
ОАО Центроэнергомонтаж - 94 чел.;
АЗС «Гелиос» - 10 чел.;
Сведения о размещении населения на прилегающей территории, которая может оказаться в зоне действия поражающих факторов в случае чрезвычайной ситуации на производственном объекте.
В восточном, юго-восточном и северо-восточном направлении, на расстоянии от 1,2 км и далее в зоне возможного заражения от ОВС находятся микрорайоны 11-ый, 12-ый, 15-ый, 16-ый, 17-ый, 18-ый, «Сайрам»,«Восток», «Север», «Шапагат» города Шымкент.
Количество населения г.Шымкент, проживающего в зоне возможного заражения, - 110 тыс. чел.
В зоне действия поражающих факторов (возможного заражения) могут находиться следующие места массового скопления людей:
средние школы № 71, 25, 28,39, 24, 38, 41, 65, 40, 36, 44 - около 15000 учащихся;
детские сады № 113, 118, 122, 123, 125, 171, 183, 209, 140, 259, 265 - свыше 2600 детей.
.2 Генеральный план объекта
Площадь территории объекта составляет 9,1 га, территория застроенной части 24,5 га .
Рельеф местности - имеет равнинный характер. Тип почвы - супеси и чернозем.
На территории объекта размещены следующие здания и сооружения:
Административные:
административно-бытовой комплекс;
Производственные:
Производственное здание №1
Производственное здание №2
Насосная станция
Аммиачно-компрессорный цех
Производственно-распределительный цех
Смеситель
Моечная
Столярный цех
Прирельсовая база
Градирная
Вспомогательные:
Склад готовой продукции;
Склад солода;
Склад соли;
Авто весы;
Котельная;
Сливная эстакада;
Центральная лаборатория ( в здании АБК);
Ремонтно-механический цех;
Мастерская
Автотранспотный цех
Проходная;
Гараж;
Столовая;
Прочие помещения.
2.3 Конструктивно-планировочные решения основных производственных помещений
Конструктивно-планировочные решения, принятые:
Для зданий I степени огнестойкости:
Несущие стены, колонны - несгораемые, с пределом огнестойкости 2,5 часа.
Наружные стены из навесных панелей и наружные фахверковые стены, колонны - несгораемые, с пределом огнестойкости 0,5 часа.
Плиты, настилы и другие несущие конструкции междуэтажных и чердачных перекрытий - несгораемые, с пределом огнестойкости - 1,0 часа.
Внутренние ненесущие стены (перегородки) - несгораемые, с пределом огнестойкости 0,5 часа.
Противопожарные стены (брандмауэры) - несгораемые, с пределом огнестойкости 2,5 часа.
Для зданий II степени огнестойкости:
Несущие стены, колонны - несгораемые, с пределом огнестойкости 2,0 часа.
Наружные стены из навесных панелей и наружные фахверковые стены, колонны - несгораемые, с пределом огнестойкости 0,25 часа;
Плиты, настилы и другие несущие конструкции междуэтажных и чердачных перекрытий - несгораемые, с пределом огнестойкости 0,75 часа.
Внутренние ненесущие стены (перегородки) - несгораемые, с пределом огнестойкости 0,25 часа.
Противопожарные стены (брандмауэры) - несгораемые, с пределом огнестойкости 2,5 часа.[13]
Таблица 2
№№ ппНаименование зданияПлощадь, м2Этаж-ностьСтепень огне-стойкости1.Административное8104II2.Производительное здание №1868,21II3.Производительное здание №2103681II4.Склад с солодом3601II5.Аммиачно-компрессорный цех3601II6.Прирельсовая база23041II7.Котельная3602II8.Склад материалов3602II9.Автотранспортный цех3361II10.Строительно-ремонтный цех2161II11.Здание мастерской161,21II12.Склад соли2161II
Внутренний пожарный водопровод соответствует требованиямСН РК 4.0102-2011 «Внутренний водопровод и канализация зданий и сооружений». Внутренняя водопроводная сеть - кольцевая. В зданиях предприятия - 2 ввода.
Аммиачно-компрессорный цехрасположен в производственном здании №1. Степень огнестойкости аммиачно-компрессорного цеха - 2. Площадь согласно плана 30х12 м. Конструктивные особенности здания: наружные стены - железобетонные, внутренние стены из жженного кирпича, пол бетонный. Мягкая кровля из рубероидного покрытия. В аммиачно-компрессорном цехе находится 2,7 тонны аммиака.
Варочный цех располагается в производственном здании №1. Степень огнестойкости- 2, размер цеха 30 х 48 м, высота до конструкций покрытия 9,6 м. Шаг колон 6 м. В цеху имеется приточно-вытяжная вентиляция с механическим и естественным побуждением. Вентиляция с естественным побуждением принята с санузлов. В холодный период года подачу приточного подогретого воздуха принимать в верхнюю зону помещения. В теплый период года предусматривается естественная вентиляция через открывающиеся окна.
Приток и вытяжка из помещений осуществляется по металлическим коробам, окрашиваемыми масляной краской.
Прочие производственные и вспомогательные помещения. лаборатория, прирельсовая база, производственное здание №2, трансформаторная подстанция, котельная, ремонтная мастерская, вспомогательные помещения.
Имеющиеся на территории производственные и вспомогательные помещения имеют, в основном, сходные конструктивно-планировочные решения, т.е. изготовлены из одноименных строительных материалов - шлаколитые, либо бетонные, а также имеют бетонные перекрытия с мягкой кровлей (кровля рубероидная, рулонная по битумному покрытию). Здания отнесены к второй степени огнестойкости.
Все здания, сооружения складские помещения по характеристике производства относятся к пожароопасным к категории производства - В.
Здания и сооружения разработаны в соответствии с конструктивным зданием и строительными нормами и правилами.
В основном все здания выполнены из негорючих материалов IIстепениогнестойкости. Стеныжелезобетонные, перегородки кирпичные, перекрытия - деревянные, подвергнутыеогнезащитнойобработке. Все элементычердачногопокрытия - деревянные.
С целью снижения влияния агрессивных сред на строительные конструкции здания предусмотрены следующие решения: в производственных помещениях стены окрашиваются эмалью ГФ-230, потолки обрабатываются препаратом ГКЖ.[7]
Электроснабжение. Производится от городской линии электропередач. На балансе предприятия имеется 2 трансформаторных подстанций. Внутриплощадочные линии воздушные. Резервных установок в наличии нет.
Теплоснабжение. Производится от городской ТЭЦ по подаваемой паротрассе и своей отопительной котельной, а также горячим водоснабжением от собственных котельных.
.4 Описание технологического процесса производства
.4.1 Характеристика технологической части производства
Получение солода. В пивоварении солод играет роль источника не только активных ферментов, но и того комплекса органических (прежде всего водорастворимых сахаров) и минеральных веществ, который позволяет с участием этих ферментов получить пивное сусло, пригодное для сбраживания. Чем больше в солоде накопится простых сахаров, необходимых для брожения, тем активнее будет идти сам процесс сбраживания и тем больше накопится спирта. Ячмень, используемый для приготовления солода, замачивают в специальных чанах с водой с температурой 12- 17°С. В зерне, по мере возрастания влажности, активизируются клеточные ферменты и ускоряются катализируемые ими биохимические процессы. Это приводит к резкому повышению интенсивности дыхательных процессов и ускорению гидролиза полисахаридов до простых Сахаров, необходимых для этих биохимических процессов. Замачивание приостанавливают при достижении влажности зерна 42- 45% при производстве светлого солода и 45-47% - темного.
Потери сахаров на процессы дыхания в период замачивания достигают 1,5%, при этом наибольшую активность приобретают амилолитические и протеолитические процессы. Для проращивания замоченное зерно направляют в солодовни различных конструкций (ящики или барабанные установки). Процесс солодоращения проводят при температуре 15-19°С и хорошей аэрации зерна в течение 5-8 суток. При этом эндосперм зерна к концу соложения размягчается и легко растирается за счет гидролиза крахмалаамилазами, а гемицеллюлоз - цитазой (комплексом ферментов). В проращиваемом зерне накапливаются растворимые сахара - мальтоза, глюкоза, фруктоза и другие сахара, придающие солоду сладковатый вкус. При гидролизе фитина ферментом фитазой образуются инозит и кальций-магниевая соль фосфорной кислоты. Присутствие инозита в сусле стимулирует жизнедеятельность дрожжей, а фосфорная кислота определяет кислотность солода и сусла.
За счет активизации протеолитических процессов (протеиназ, пептидаз и амидаз) сложные комплексы азотистых соединений гидролизуются с образованием растворимых белков, пептонов, аминокислот, аммиака.
В процессе проращивания зерна, наряду с гидролизом, протекают и процессы синтеза физиологически активных соединений. Так, в соложеном ячмене накапливаются витамины группы В, токоферолы, аскорбиновая кислота. Особенно возрастает содержание рибофлавина (до 210 мг на 100 г сухого вещества). В дальнейшем при химическом взаимодействии продуктов гидролиза с активными соединениями образуются новые, свойственные проросшему и высушенному зерну, ароматические и вкусовые вещества. Поэтому из сырого (зеленого) солода нельзя получить пиво.
Для придания необходимых свойств и хорошей сохраняемости солод сушат при различных температурных режимах до остаточной влажности 2-3,5%. Различные температурные режимы и продолжительность сушки позволяют получить солод с разными показателями качества и соответствующими технологическими свойствами. Именно от качества исходного солода, в свою очередь, будет зависеть тип производимого пива (светлое, полутемное, темное).
Для выработки отечественных сортов пива получают солод следующих видов: светлый, темный, карамельный и жженый.[25]
Таблица 3
Свободные продукты№ПродуктыНа 100 кг сырья№ПродуктыНа 100 кг сырьяЗерновое сырье, кг10Холодное сусло649,021Солод светлый90,00011Молодое пиво632,792Солод карамельный0,00012Фильтрованное пиво617,353Солод тритикалиевый0,00013Товарное пиво601,924Ячмень10,000Отходы5Рис0,00014Пивная дробина,кг172,1176Всего, кг100,00015Хмелевая дробина,кг3,810Другие виды сырья,кг16Шлам сепараторный, кг1,7507Хмель1,49917Избыточные дрожжи, л12,9798Сахар0,00018Диоксид углерода,кг9,029Промежуточные продукты,л19Отходы полировки,кг0,1009Горячее сусло692,66
.4.2 Технологический процесс производства холода
Для обеспечения производства холодом имеется аммиачно-компрессорный цех. Холодильным агентом служит аммиак, обеспечивающий охлаждение этаноловой (28%-ый водно-спиртовый раствор) воды для технологических нужд и воздуха в помещениях путем непосредственного испарения аммиака в воздухоохладителях.
В системе циркулирует 2,7 тонны аммиака.
В здании компрессорной установлено оборудование холодильной установки. Установлено 3 компрессора высокого давления, 2 испарителя, 2 дренажных ресивера под давлением. Емкость дренажного ресивера 1000 литров. Имеется 2 пожарных крана и система трубопроводов при помощи которой можно создать водяную завесу (пуск ручной). В компрессорной круглосуточно дежурят 2 машиниста, у которых имеются промышленные противогазы, костюмы Л -1.
Расположение помещений в здании: холодильные камеры, электрощитовая, слесарный цех, контрольно-диспетчерский пункт, раздевалка.
При охлаждении подвала. Пары аммиака отсасываются компрессорами, где происходит сжатие паров. После сжатия пары аммиака через маслоотделитель компрессора направляются в испарительные конденсаторы, где происходит сжижение аммиака. Жидкий аммиак сливается в линейный ресивер, а затем распределяется на воздухоохладители, посредством циркуляционного ресивера и аммиачных насосов, с также на испарители и, где непосредственно получается холод, таким образом, процесс повторяется и происходит рециркуляция аммиака по всей системе холодоснабжения.
При охлаждении этанола. Пары аммиака, образовавшиеся в испарителе и (пластинчатый теплообменник), при охлаждении этанола до температуры -4,5°С, непрерывно отсасываются из отделителя жидкости холодильной установки, аммиачным компрессором. В аммиачном компрессоре пары аммиака компрессируются до давления >10,5бар и нагнетаются через масляный сепаратор компрессора с температурой 60÷65°С (не более 85°С) в испарительный конденсатор. В испарительном конденсаторе газообразный аммиак посредством орошения водой и обдува воздухом, предусмотренными вентиляторами, охлаждается до температуры 30°С и конденсируясь сливается в линейный ресивер. Из линейного ресивера через регулирующий вентиль жидкий аммиак дросселируется в отделитель жидкости холодильной установки, откуда жидкий аммиак снова поступает в испаритель, для охлаждения этанола: цикл замкнулся.[16]
В аммиачно-компрессорном цеху аварийные ситуации могут возникнуть:
в случае прорыва аммиака в результате нарушения герметичности компрессоров, аппаратов, трубопроводов, охлаждающих устройств;
вследствие влажного хода или неисправности компрессора, превышение рабочего давления и предельно допустимого уровня жидкого аммиака в аппаратах;
при пожаре;
при землетрясении.
2.5 Характеристика противопожарного водоснабжения
Противопожарное водоснабжение производится от городской сети водопровода и представлено 6 пожарными гидрантами, расположенными на линии городской водопроводной сети диаметром 250 мм.
На территории предприятия имеется 3 резервуара с запасом воды :
для производственных нужд - 500 м3;
для хозяйственно-питьевых нужд - 1000 м3;
для пожаротушения - 500 м3.
Также имеются пожарные краны в количестве 50 штук.
Расход воды, количество сбросов составляет 300 л/час. Сброс воды с обеих экструдеров будет осуществляться в канализационный колодец.
Качество воды для всех видов душевых, умывальников должны отвечать требованиям, предъявляемым питьевой воды.[14]
Нормы расхода воды и водоотведения приняты на основании исходных данных приведенных в Таблице 4:
Таблица 4
№ п/пНаименование системПотребный напор,мРасчетный расходм3/сутм3/часл/сек1.Холодная вода258,751,151,732.Горячая вода101,460,373.При пожаре 2 струи 2554.Наружное пожаротушение25205.Канализация8,241,12,9
Наружное пожаротушение осуществляется от пожарных гидрантов наружной сети. Необходимый напор на вводе в здание 25-50 метров, с учетом подачи воды пожарным кранам. Ввод водопровода от наружной сети из стальных электросварных труб диаметром 100 мм. Водомерный узел размещается в тепловом пункте. Водомер с обводной линией.
Внутренняя сеть водопровода выполнена из стальных водо-газопроводных оцинкованных труб диаметром 15-70 мм, и свыше из стальных электросварных труб.
Расстояние до ближайшей пожарной части - 8 км. Время свободного развития чрезвычайной ситуации (т.е. время до прибытия первого подразделения ГУ «СП и АСР») - 10 мин.
3. Оценка опасности материалов, обращающихся в производстве
Аммиак(NH3) - бесцветный горючий газ с характерным удушливым резким запахом, обладает едким вкусом. При обычном давлении он затвердевает при температуре минус 78 0С и сжижается при температуре минус 33 0С. Плотность его по воздуху 0,6, т.е. он легче воздуха. Температура кипения -33,4ºС. Порог восприятия - 0,037 мг/л, ПДК в воздухе производственного помещения - 0,02 мг/л, а в атмосферном воздухе - 0,007 мг/л. Поражающая концентрация при 6 часовой экспозиции - 0,21 мг/л, смертельная при 30-минутной экспозиции -7 мг/л, при высоких концентрациях порядка 50-100 мг/л смерть может наступить мгновенно.
Аммиак хорошо растворим в воде: один объем воды при 20 0С поглощает около 700 объемов аммиака. Зависимость растворимости аммиака в воде от температуры при суммарном давлении паров NH3 и H2O над водным раствором 1 кг/см2 приведена ниже в Таблице 5:
Таблица 5
Температура,0С1020304050Растворимость NH3г\100гH2O66,752,039,831,122,7
На воздухе аммиак дымит, интенсивно испаряется, образуя взрывоопасные смеси. Чистый аммиак - хороший растворитель большого числа органических и неорганических веществ. Аммиак производится и храниться в сжиженном состоянии под давлением собственных паров 6-18 кг\см2 , он также может храниться в изотермических резервуарах при низких температурах и давлении, близком к атмосферному. Жидкий аммиак практически не проводит электрический ток.[18]
Взрывопожароопасные свойства. Аммиачно-воздушные смеси имеют малую теплоту сгорания, низкую нормальную скорость пламени и температуру сгорания. Область воспламенения газообразного аммиака в смеси с воздухом составляет 15-28 %, а в смеси с кислородом 15-79%.
Максимальное взрывоопасное содержание кислорода при разбавлении смеси аммиак-воздух азотом составляет 13 %. Минимальная температура воспламенения аммиачно-воздушной смеси 650 0С. При выходе воспламенения аммиачно-воздушной смеси из горелки, ее горение не может быть инициировано ни при каких соотношениях воздуха и аммиака. Для возникновения пламени воздух обогащают кислородом.[21]
Токсичные свойства. Высокие концентрации аммиака в воздухе вызывают обильное слезотечение и боль в глазах, удушье, сильные приступы кашля, головокружение. Боли в желудке, рвоту и т.д. При тяжелом отравлении резко уменьшается вентиляция легких и возникает острая эмфизема. При умеренном и длительном воздействии наблюдаются: затруднение при глотании, обильное выделение слюны, нарушение дыхания и удушье, боль в груди, бессознательное состояние, переходящее в коматозное состояние и смерть.
Смерть наступает через несколько часов или дней вследствие отека или воспаления гортани, бронхов или легких. Последствия перенесенного острого отравления: помутнение хрусталика и роговицы глаза, вплоть до потери зрения, частичная или полная потеря голоса, хронический бронхит, эмфизема легких.
Данные о влиянии раздражающего действия аммиака на организм человека зависят от концентрации его в воздухе (мг\м3):
порог восприятия обонянием - 35
ощущение раздражения слизистых оболочек - 100
немедленное раздражение горла- 280
глаз- 490
кашель - 1200
опасно для жизни - 1350-1700
Жидкий аммиак вызывает ожоги кожи, а его пары - эритемы кожи. Предельно допустимые концентрации аммиака (ПДК):
в воздухе производственной зоны производственного помещения, 20 мг\м3
в атмосфере воздуха территории пром. предприятия, 7 мг\ м3
в атмосфере воздуха территории населенного пункта, 0,2 мг\ м3
в рыбохозяйственном водоеме, 0,1 мг\ м3
в водоеме санитарно-бытового назначения, 0,2 мг\ м3
При соприкосновении жидкого аммиака и его растворов с кожей возникает жжение, возможен химический ожог с пузырями. Защиту органов дыхания от аммиака обеспечивают промышленные противогазы с поглощающими и фильтрующее - поглощающими коробками марок К, ВК (50 мин), В (жёлтая - 2,2 мин), КД (серая - 21 мин), СО (белая - 21 мин), М (красная - 40 мин), БКФ (зелёная - 2,6 мин).
При ликвидации аварии, когда концентрация аммиака неизвестна, работы должны производиться только в изолирующих противогазах и аппаратах на сжатом воздухе.[17]
Если поражение аммиаком все же произошло, следует немедленно вынести пострадавшего на свежий воздух, обильно промыть глаза и пораженные участки кожи водой. После эвакуации пострадавшему необходим покой, тепло, при резких болях в глазах -1-2 капли 1% раствора новокаина или 1 каплю 0,5% раствора дикаина с 0,1% раствором адреналина. На пораженные участки кожи- примочки 5% раствором уксусной, лимонной или соляной кислот. Внутрь - теплое молоко с питьевой содой.
4. Методика оценки химической обстановки при аварии с выбросом аммиака на заводе ТОО «Шымкент пиво»
Сильнодействующие ядовитые вещества представляют собой жидкости или сжиженные газы, хранящиеся в ёмкостях под давлением. Основными представителями СДЯВ являются хлор, фосген, синильная кислота, хлорпикрин, аммиак, сернистый ангидрид, сероводород и другие. Разрушение или повреждение ёмкости или коммуникации с этими веществами служат источниками образования зон химического заражения и очагов химического поражения.
Зоны химического заражения и очаги поражения могут возникать при разрушении (повреждении) емкостей и технологических коммуникаций в результате применения противником ядерного оружия или обычных средств поражения, а в мирное время - вследствие производственных аварий или стихийного бедствия.
Зона химического заражения, образованная СДЯВ, включает участок разлива и территорию, над которой распространились пары ядовитых веществ в поражающих концентрациях.
В зависимости от количества выброшенного (вылившегося) ядовитого вещества в зоне заражения может быть один или несколько очагов химического поражения.
Оценка химической обстановки на объектах, имеющих СДЯВ, должна проводиться как заблаговременно, так и в период возникновения аварии (разрушения). В основу оценки химической обстановки должны быть положены данные на одновременный выброс в атмосферу всего запаса СДЯВ, имеющегося на объекте, при благоприятных метеорологических условиях (инверсия, скорость ветра 1 м/с). При аварии (разрушении) емкостей со СДЯВ оценка производится по конкретно сложившейся обстановке, т. е. берутся реальные количества выброшенного (вылившегося) ядовитого вещества и метеорологические условия.
Общими исходными данными для оценки химической обстановки являются тип и количество СДЯВ, метеоусловия, топографические условия местности и характер застройки на пути распространения заражённого воздуха (ЗВ), условия хранения и характер выброса ядовитых веществ, степень защищённости рабочих, служащих объекта и населения, а также личного состава подразделений противопожарной службы.[6]
Оценка химической обстановки на объектах, имеющих СДЯВ, в первую очередь включает:
определение границ очагов химического поражения, размеров и площади зоны заражения;
определение возможных потерь людей в очагах поражения;
определение времени подхода заражённого воздуха к определённому рубежу (объекту) и времени поражающего действия СДЯВ.
В зависимости от обстановки проводится решение всех перечисленных задач или только некоторых из них.
.1 Определение степени химической опасности объекта
Степень химической опасности объекта устанавливается, исходя из суммарного количества СДЯВ, которого находятся на данном объекте. Данные предоставлены в Таблице 6:
Таблица 6
ХлорАммиак3 степень от 0,5 до 50 тонн. от 1 до 500 тонн 2 степень от 50 до 250 тонн. от 500 до 2500 тонн 1 степень от 250 т. и более от 2500 т. и более
При планировании мероприятий по защите населения от СДЯВ определяются максимально возможные зоны химического заражения. Определения зон химического заражения производится заблаговременно, исходя из прогнозируемого выброса СДЯВ в атмосферу.
Поэтому принято:
для мирного времени - выброс СДЯВ происходит из одной наибольшей технологической или складской емкости;
для военного времени - выброс СДЯВ происходит из всех имеющихся на предприятии емкостей.[6]
По Таблице 6 определяем степень опасности ТОО «Шымкент пиво», которое относится к 3 степени, так как суммарное количество СДЯВ - аммиака составляет 2,7 тонн .
.2 Оценка химической обстановки при аварии с выбросом аммиака на ТОО «Шымкент пиво» в городе Шымкент
Определение границ очагов химического поражения,размеров и площади зоны заражения
Границы очагов химического поражения определяются силами разведки и наносятся на схему (пример на рис.1). Для постановки задач на разведку предварительно расчётным методом определяются размеры и площадь зоны химического заражения.
Рисунок 1. Отображение зоны возможного заражения СДЯВ на карте (схеме)
Размеры зоны химического заражения определяются глубиной распространения облака ЗВ ядовитым веществом с поражающими концентрациями и его шириной. Они зависят от количества СДЯВ на объекте (в ёмкости), их токсичности и физических свойств, метеорологических условий и рельефа местности.
Глубины распространения облака ЗВ на открытой местности определяются по Таблице 7, на закрытой местности - по Таблице8. Поправочные коэффициенты для учёта влияния скорости ветра на глубину распространения облака ЗВ приведены в Таблице 9.
Ширина (Ш) зоны химического заражения зависит от степени вертикальной устойчивости воздуха и определяется по следующим соотношениям:
Ш = 0,03Г - при инверсии;
Ш = 0,15Г - при изотермии;
Ш = 0,8Г - при конвекции,
где Г - глубина распространения облака ЗВ с поражающей концентрацией, км.
Площадь зоны химического заражения (Sз) принимается как площадь равнобедренного треугольника, которая равна половине произведения глубины распространения ЗВ (Г) на ширину зоны заражения (Ш).
Для оперативных расчётов в Таблице10 приведены значения площадей зон химического заражения СДЯВ в зависимости от глубины распространения ЗВ при различных степенях вертикальной устойчивости воздуха.[6] Для получения полной картины возможной химической обстановки рассмотрим оба варианта, указанных в разделе 4.1 :
вариант 1: выброс СДЯВ происходит из одной наибольшей технологической или складской емкости;
вариант 2: выброс СДЯВ происходит из всех имеющихся на предприятии емкостей.
4.2.1 Оценка химической обстановки при аварии с выбросом аммиака на ТОО «Шымкент пиво» в городе Шымкент
Вариант 1
Пример. На объекте - ТОО «Шымкент пиво» произошла чрезвычайная ситуация, в результате которой произошел взрыв с последующим разрушением емкостей с аммиаком, находящихся в расходном складе. В результате взрыва произошел выброс жидкого аммиака в количестве 0,7 тонн.
Определить размеры и площадь зоны химического заражения. Метеорологические условия: разность температур на высотах 50 и 200 смDt = -1, скорость ветра 1 м/с.
Решение. 1. Используя график (см. рис 3), определяем, что при указанных метеоусловиях степень вертикальной устойчивости воздуха - изотермия.
. По Таблице7 для 0,7 т аммиака находим глубину распространения ЗВ при ветре 1 м/с; она равна 1,4 км.
3. По условию ёмкости не обвалованы.
По условию емкости с аммиаком расположены в здании и не обвалованы, следовательно, глубина зоны распространения зараженного воздуха будет соответствовать первоначальному значению.
4. Определяем ширину зоны химического заражения:
Ш = 0,03Г = 0,03 · 1,4 = 0,042 км
. Площадь зоны заражения определяем по Таблице 10: при глубине 1,4 км она составит 0,033 км2 (данные выведены методом интерполирования).
Определение возможных потерь людейв очаге химического поражения.
Потери рабочих, служащих и проживающего вблизи от объектов населения, а также личного состава подразделений противопожарной службы будут зависеть от численности людей, оказавшихся на площади очага, степени защищённости их и своевременного использования средств индивидуальной защиты (противогазов).[8]
Количество рабочих и служащих, оказавшихся в очаге поражения, подсчитывается по их наличию на территории объекта по зданиям, цехам, площадкам и т. д.; количество населения - по жилым кварталам в городе (населённом пункте).
Возможные потери людей в очаге поражения определяются по Таблице11.
Пример. На объекте - ТОО «Шымкент пиво» произошел взрыв вместе для хранения аммиака, в результате которого произошла разгерметизация емкости с аммиаком, в результате чего произошел выброс 0,7 тонны аммиака. Рабочие и служащие объекта в количестве 87 человек обеспечены противогазами на 100 %. Определить возможные потери рабочих, служащих на объекте и их структуру.
Решение. 1. Наносим на план объекта зону химического заражения и определяем, что в очаге поражения находятся производственные помещения с численностью рабочих и служащих 87 человек. При этом 65 чел. будут находиться в убежище.
.Оопределяем потери:
Р = ((87-65) · 0,1 + 65·0,04) = 5 человек
. В соответствии с примечанием к Таблице11, структура потерь рабочих и служащих на объекте будет: со смертельным исходом - 5 · 0,35 = 2 чел.; средней и тяжёлой степени - 5 · 0,4 = 2 чел.; лёгкой степени - 5 · 0, 25 = 1 человек.
Таким же образом рассчитываются возможные потери населения и личного состава противопожарных подразделений.
Учитывая, что зона распространения облака паров аммиака будет перемещаться по направлению преобладающего ветра в юго-восточном направлении и исходя из того, что в данном секторе отсутствуют какие-либо промышленные или жилые объекты и сооружения, т.е. наличие людей исключается. Однако не следует исключать возможность переноса облака СДЯВ в сторону населенного пункта. В этом случае, принимая, что сектор распространения паров СДЯВ будет иметь угол не менее 450 , глубина распространения опасной концентрации - 1,4 км , площадь заражения 0,033 км2, а численность населения составляет 28 463 человек, то ожидаемые потери составят до 856 человек.[4]
Определение времени подходазаражённого воздуха к определённому рубежу (объекту) и времени поражающего действия СДЯВ
Для оценки химической обстановки необходимо знать время, в течение которого облако зараженного воздуха достигнет определенного рубежа (объекта) и создается угроза поражения людей на нем.
Это время (t) определяется делением расстояния (x) от места разлива СДЯВ до данного рубежа (объекта) (м) на среднюю скорость (u) переноса облака 3В воздушным потоком (м/с). Средняя скорость переноса облака 3В определяется по Таблице12.
Пример. На объекте - ТОО «Шымкент пиво» расположенном на расстоянии 0,6 км от жилого массива и зданий с массовым пребыванием людей, произошел взрыв, в результате которого случился выброс и вылив аммиака в количестве 0,7 тонны. Метеоусловия: изотермия, скорость ветра 1 м/с. Определить время подхода облака зараженного воздуха к черте населенного пункта.
Решение. По Таблице12 для изотермии скорости ветра u1= 1 м/с находим среднюю скорость переноса облака 3В: 2 = 2 м/с. Время подхода облака зараженного воздуха к ближайшим жилым зданиям и сооружениям, расположенным в западной и северо-западной части населенного пункта, равно
t = x/u = 600/2 х 60 = 5 мин.
Время поражающего действия СДЯВ
Время поражающего действия СДЯВ зависит от времени его испарения из поврежденной емкости от скорости или площади разлива. Время испарения некоторых СДЯВ при скорости ветра 1м/с приведено вТаблице13. Значения поправочного коэффициента К, учитывающего время испарения СДЯВ в зависимости от скорости ветра, приведены в Таблице14.
Пример. На объекте - ТОО «Шымкент пиво»в результате аварии произошел выброс аммиака в количестве 0,7 тонн. Метеоусловия: инверсия, скорость ветра 1 м/с. Определить время поражающего действия разлившегося аммиака.
Решение. По Таблице 13 находим, что время поражающего действия аммиака (время испарения) при отсутствии обвалования и при скорости ветра 1 м/с равно 1,2 ч.
Таблица 7 Глубины распространения облаков зараженного воздуха с поражающими концентрациями СДЯВ на открытой местности, км (емкости не обвалованы, скорость ветра 1 м/с)
Наименование СДЯВКоличество СДЯВ в емкости (на объекте), т15102550751005001000
При инверсии
Цианистый водород6162453.380Более 80Аммиак 23.54.56.59.5121535.580Сернистый ангидрид 2.544.571012.5 17.553.380Сероводород35.57.512.5202561.6Более 80
При изотермии
Цианистый водород1.2 3.24.87.91214.516.53852Аммиак0.40.70.91.31.92.436.711.5 Сернистый ангидрид0.50.80.91.422.53.57.912 Сероводород0.61.11.52.5458.814.520
При конвекции
Цианистый водород0.360.71.11.581.82.182.473.8 4.16Аммиак0.120.210.270.390.50.620.661.141.96Сернистый ангидрид0.150.240.270.420.520.650.771.342.04 Сероводород0.180.330.450.650.881.11.52.182.4 Примечание:
в течение суток продолжительность инверсии не превышает 9-11 ч; за это время облако 3В не может распространяться более чем на 80 км.
для обвалованных или заглубленных ёмкостей со СДЯВ глубина распространения 3В уменьшается в 1,5 раза.
Таблица 8 Глубины распространения облаков заражённого воздуха с поражающими концентрациями СДЯВ на закрытой местности, км (ёмкости обвалованы, скорость ветра 1 м/с)
Наименование СДЯВКоличество СДЯВ в ёмкости (на объекте), т15102550751005001000
При инверсии
Цианистый водород1,714,576,8515,2222,852933Более 80Более 80Аммиак 0,5711,281,852,713,424,2810,1422,85Сернистый ангидрит0,711,141,2822,853,57515,1422,85Сероводород0,851,572,143,575,717,1417,637,2851,42
При изотермии
Цианистый водород0,340,911,372,263,434,144,710,8614,86Аммиак0,1140,20,260,370,540,680,861,923,28Сернистый ангидрит0,1420,230,260,40,570,711,12,263,43Сероводород0,1710,310,430,711,141,432,514,145,72
При конвекции
Цианистый водород0,10,2730,4110,590,750,911,031,852,23Аммиак0,0340,060,080,110,160,20,260,50,72Сернистый ангидрит0,0430,070,080,120,170,210,30,590,75Сероводород0,0510,0930,130,210,340,430,650,911,26Примечание:
для обвалованных и заглубленных ёмкостей со СДЯВ глубина распространения 3В уменьшается в 1,5 раза.
Таблица 9. Поправочные коэффициенты для учёта влияния скорости ветра на глубину распространения заражённого воздуха
Состояние приземного слоя воздухаСкорость ветра u1, м/с12345678910инверсия10.60,450,38------изотермия10,710,550,50,450,410,380,360,340,32конвекция10,70,620,55------
Таблица 10Площади зон химического заражения СДЯВ в зависимости от глубины распространения 3В при различных степенях вертикальной устойчивости воздуха
Глубина распространения 3В, кмПлощадь зоны S3 при различных степенях вертикальной устойчивости воздуха, км2инверсияИзотермия Конвекция0,10,00020,00080,040,20,00060,0030,0160,30,00140,00680,0360,40,00240,0120,060,50,00380,0190,10,60,00540,0270,140,70,00740,0370,20,80,00960,0480,260,90,0120,0610,3210,0150,750,41,50,0340,170.920,060,31,630,140,73,640,241,26,450,381,91060,542,71470.743,72080,964,82691,236,233101.57.54020630-3013.568-4025.6120-5040188-6054270-7074--8096--Более 80Более 96--
Таблица 11. Возможные потери рабочих, служащих и населения От СДЯВ в очаге поражения (Р), %
Условия нахождения людейБез противогазовОбеспеченность людей противогазами, в %20304050607080901001234567891011На открытой местности 90-100756558504035251810В простейших укрытиях, зданиях504035302722181494
Примечание: ориентировочная структура потерь людей в очаге поражения составит: лёгкой степени-25%, средней и тяжёлой степени (с выходом из строя не менее чем на 2-3 недели и нуждающихся в госпитализации) - 40%, со смертельным исходом 35%.
Таблица 12 Средняя скорость переноса облака, заражённого СДЯВ, воздушным потоком u, м/с
Скорость ветра u1, м/сУдаление от места возникновения очага (х, к м)До 10Более 10До 10Более 10До 10Более 10инверсияизотермияконвекция122,2121,51,8244,53433,53674,564,554--68--5--7,510--6--912--7--10,514--8--1216--9--1318--10--1520--
Примечания: облако заражённого воздуха распространяется на значительные высоты, где скорость ветра больше, чем у поверхности земли. Вследствие этого средняя скорость распространения 3В будет больше, чем скорость ветра на высоте 1 метра. Конвекция и инверсия при скорости ветра более 3 м/с наблюдаются в редких случаях.
Таблица 13. Время испарения некоторых СДЯВ, ч(при скорости ветра 1 м/с)
Наименование СДЯВХарактер разливаНе обвалованной ёмкостиОбвалованной ёмкостиХлор1,322фосген1,423Цианистый водород3,457Аммиак 1,220Сернистый ангидрит1,320Сероводород 119
Примечание: принимается, что при разрушении не обвалованной емкости СДЯВ разливается свободно по поверхности, высота слоя разлившегося вещества составляет 0, 05 м, в случае разрушения обвалованной ёмкости вещество разливается в пределах обваловки, высота слоя разлившегося СДЯВ условно принимается равной 0,85 м.
Таблица 14 Поправочный коэффициент К,учитывающий время испарения СДЯВпри различных скоростях ветра
Скорость ветра, м/с12345678910Поправочный коэффициент (К)10,70,550,430,370,320,280,250,220,2
Рис.2. График для определения степени вертикальной устойчивости воздуха по данным прогноза погоды.
Рис. 3. график для оценки степени вертикальной устойчивости воздуха по данным метеорологических наблюдений
Более точно степень вертикальной устойчивости воздуха можно определить с помощью графика (рис.3) по скорости ветра на высоте 1 м и температурному градиенту (?t = t50- t200, где t50- температура воздуха на высоте 50 см, а t200 - температура воздуха на высоте 200 см от поверхности земли ).
Примечание: При ?t / u12 ? - 0.1 - инверсия, при + 0.1 > ?t / u12>- 0.1 - изотермия, при ?t / u12 ? + 0.1 - конвекция, где u1 - скорость ветра на высоте 1м.
.2.2 Оценка химической обстановки при аварии с выбросом аммиака на ТОО «Шымкент пиво» в городе Шымкент
Вариант 2
Пример. На объекте - ТОО «Шымкент пиво» произошла чрезвычайная ситуация, в результате которой произошел взрыв с последующим разрушением технологического оборудования и емкостей с аммиаком, находящихся на площадке хранения. В результате взрыва произошел выброс жидкого аммиака в количестве 2,7 тонны.
Объект расположен недалеко от территории жилой. Определить размеры и площадь зоны химического заражения. Метеорологические условия: разность температур на высотах 50 и 200 смDt = -1, скорость ветра 1 м/с.
Решение. 1. Используя график (см. рис 3), определяем, что при указанных метеоусловиях степень вертикальной устойчивости воздуха - изотермия.
. По Таблице 7 для 2,7 т аммиака находим глубину распространения ЗВ при ветре 1 м/с; она равна 3,2 км.
. По условию ёмкости не обвалованы.
По условию емкости с аммиаком расположены на открытой площадке и не обвалованы, следовательно, глубина зоны распространения зараженного воздуха будет соответствовать первоначальному значению.
. Определяем ширину зоны химического заражения:
Ш = 0,03Г = 0,03 · 3,2 = 0,096 км
. Площадь зоны заражения определяем по Таблице10: при глубине 3,2 км она составит 0,16 км2 (данные выведены методом интерполирования).
Определение возможных потерь людей в очаге химического поражения
В связи с тем, что условия возникновения и развития аварийной обстановки значительно изменяются, в частности - в 2,9 раза увеличивается площадь поражения, то возможные потери также будут увеличиваться в данное количество раз, и могут составить до 2483 человек.
Определение времени подхода заражённого воздуха к определённому рубежу (объекту)и времени поражающего действия СДЯВ
Для оценки химической обстановки необходимо знать время, в течение которого облако зараженного воздуха достигнет определенного рубежа (объекта) и создается угроза поражения людей на нем.
Это время (t) определяется делением расстояния (x) от места разлива СДЯВ до данного рубежа (объекта) (м) на среднюю скорость (u) переноса облака 3В воздушным потоком (м/с). Средняя скорость переноса облака 3В определяется по Таблице12.
В связи с идентичностью исходных данных время подхода зараженного воздуха к западной и северо-западной границе населенного пункта будет совпадать с рассчитанным в варианте № 1.
Время поражающего действия СДЯВ
Время поражающего действия СДЯВ зависит от времени его испарения из поврежденной емкости от скорости или площади разлива. Время испарения некоторых СДЯВ при скорости ветра 1м/с приведено вТаблице13. Значения поправочного коэффициента К, учитывающего время испарения СДЯВ в зависимости от скорости ветра, приведены в Таблице 14.
В связи с идентичностью исходных данных время поражающего действия СДЯВ будет совпадать с рассчитанным в варианте № 1.
Применив для определения основных показателей зоны химического заражения приведенную выше методику, получим следующие результаты :
Вариант № 1:
Возможная глубина зоны заражения - 1,4 км;
Глубина зоны поражения Гп= 1,4 км;
Ширина зоны поражения - Ш = 0,042 км;
Площадь зоны фактического поражения - Sф = 0,033 км2;
Время подхода переднего фронта облака к близлежащему жилому сектору - t=5,0 мин.
Продолжительность поражающего действия аммиака - 1,2 час.
Потери среди персонала объекта : поражение легкой степени - 1 чел., поражение тяжелой степени - 2 чел., поражение со смертельным исходом - 2 чел.
Потери среди населения - до 856 человек с отравлениями различной степени тяжести.
Вариант № 2:
Возможная глубина зоны заражения - 3,2 км;
Глубина зоны поражения Гп=0,096 км;
Ширина зоны поражения - Ш = 0,16 км;
Площадь зоны фактического поражения - Sф = 0,16 км2;
Время подхода переднего фронта облака к близлежащему жилому сектору - t=5,0 мин.
Продолжительность поражающего действия аммиака - 1,2 час.
Потери среди персонала объекта: поражение легкой степени - 1 чел., поражение тяжелой степени - 2 чел., поражение со смертельным исходом - 2 чел.
Потери среди населения - до 2483 человек с поражением различной степени тяжести.
Таким образом, при возникновении аварии на рассматриваемом объекте с выбросом паров жидкого аммиака потери среди людей возможны не только на самом объекте, но могут затронуть и значительную часть населения прилегающего жилого сектора. Также в связи с непосредственной близостью от естественного водоема, наличие отводов поверхностных вод в виде кюветов, канав и лотков в направлении рекиКошкар-ата, использование водных ресурсов водоема для хозяйственно-питьевых нужд - существует реальная экологическая и санитарно-эпидемиологическая угроза.
.3 Расчет сил и средств для нейтрализации паров СДЯВ
Нейтрализация паров аммиака осуществляется распыленной водой. Газообразный аммиак при ветре распространяется из разлития на малой высоте. Стволы необходимо устанавливать так, чтобы вода не попадала на жидкое СДЯВ. Количество требуемой воды определяется физико-химическим процессом взаимодействия СДЯВ с водой. Расход воды определяется скоростью испарения СДЯВ со всей площади зеркала разлития. [6]
4.3.1 Расчет сил и средств для нейтрализации паров СДЯВ
Вариант 1
. Время испарения СДЯВ, ч,
Т= = = 1,36 ч.
где :
h - толщина слоя разлитого СДЯВ, м. При отсутствии обвалования h = 0,05 м; при наличии обвалования - 0,85 м. Так как контейнер с жидким аммиаком находится на открытой площадке, то в данном случае толщина слоя разлития принимается равной 0,05 м.
d -плотность жидкого СДЯВ (для аммиака - 0,681 т/м3 );
К1 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств СДЯВ (для аммиака - 0,025 т/(м2 -ч);
К2 - коэффициент, учитывающий скорость ветра (при скорости 1 м/с К2=1 );
К3 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (для аммиака при температурах от -30 до +40 °С К3= 1).
Время испарения аммиака будет равно 1,36 ч = 81,72 мин.
. Скорость свободного испарения СДЯВ (без вмешательства сил и средств ГПС), кг/с,
V= =
автомобиля АЦ
где :
n0 - количество стволов , обеспечиваемое пожарной машиной (отделением);
К4 - коэффициент запаса (летом - 1,3 ).
При этом на осаждении будут работать 2 ед. техники и 1 ед. будет в резерве , либо использоваться на перекачке.
. Фактический расход воды, л/с, равен:
Qф = g1n = 5 л/с * 4 стволов = 20 л/с
. Необходимый запас воды Qв , м3 на нейтрализацию облака
Qв = 3,6 х Qф х Т х К5 = 3,6 х 20 х 1,36 х 3 = 293,8 = 294 м3
где:
К5 = 3 - коэффициент запаса воды.
. Проверяем обеспеченность объекта водой:
Для успешной ликвидации аварии с выбросом СДЯВ должно выполнятся условие:
QфQтр
Водопровод диаметром 250 мм, при напоре в кольцевой водопроводной сети 2,5 - 5 КПа, обеспечивает водоотдачу 140 л/с («Справочник РТП» 2001 г.). При установке АЦ на 6 имеющихся гидрантов и пожарные водоемы (объем = 500, 1000 и 500 м3) имеющегося количества техники и воды будет достаточно для проведения работ по осаждению паров СДЯВ.
Исходя из вышеизложенного, считаю, что условие выполнено, объект обеспечен водой.
. Определяем количество личного состава, необходимого для проведения всего объема работ по осаждению паров СДЯВ :
Nлс=NНРТ-5 х NлсНРТ-5 +Nпб + Nразв +Nпер +РТП + НТ +НШ
Nлс=4х3 +1 +2+2+1+1+1 = 20 чел.
Где :
Nгдзс - численность звена ГДЗС;
Nпб - численность личного состава на постах безопасности;
Nразв - численность личного состава на разветвлениях;
NНРТ-5 - количество подаваемых стволов с насадкой НРТ-5;
NлсНРТ-5- численность личного состава, работающего с одним стволом с насадкой НРТ-5.
Nпер - численность личного состава , занятого на перекачке.
4.3.2 Расчет сил и средств для нейтрализации паров СДЯВ
Вариант 2
. Время испарения СДЯВ, ч,
Т= = = 1,36 ч.
Время испарения аммиака будет равно 1,36 ч = 81,72 мин.
. Скорость свободного испарения СДЯВ (без вмешательства сил и средств ГПС), кг/с,
V= =
где G - масса разлитого СДЯВ, т.
. Расход воды, л/с, равен:
Q = g х V х S = 20 * 0,56 * 6 = 67,2 л/с
. Количество nстволов, требуемых для нейтрализации паров СДЯВ (округляется до большего числа),
n = == 13,4 = 14 стволов ,
где,q1 - расход воды одного ствола, л/с.
. Требуемое количество пожарных машин основного назначения определим по формуле:
автомобилей АЦ
где :
n0 - количество стволов, обеспечиваемое пожарной машиной (отделением);
К4 - коэффициент запаса (летом - 1,3 ).
При этом на осаждении будут работать 7 ед. техники и 3 ед. будут в резерве.
. Фактический расход воды, л/с, равен:
Qф = g1n = 5 л/с х 14 стволов = 70 л/с
. Необходимый запас воды Qв , м3 на нейтрализацию облака
Qв = 3,6 х Qф х Т х К5 = 3,6 * 70 * 1,36 * 3 = 1028,4= 1029 м3
где : К5 = 3 - коэффициент запаса воды.
. Проверяем обеспеченность объекта водой:
Для успешной ликвидации аварии с выбросом СДЯВ должно выполнятся условие:
QфQтр
Водопровод диаметром 250 мм, при напоре в кольцевой водопроводной сети 2,5 - 5 КПа, обеспечивает водоотдачу 140 л/с («Справочник РТП» 2001 г.). При установке АЦ на 6 имеющихся гидрантов и пожарные водоемы (объем = 500, 1000 и 500 м3) имеющегося количества техники и воды будет достаточно для проведения работ по осаждению паров СДЯВ.
Исходя из вышеизложенного считаю, что условие выполнено, объект обеспечен водой.
. Определяем количество личного состава, необходимого для проведения всего объема работ по осаждению паров СДЯВ (по наихудшему варианту - выброс всего количества СДЯВ).
Nлс=NНРТ-5 х NлсНРТ-5 +Nпб + Nразв +Nпер +РТП + НТ +НШ
Nлс=14х3 +6 +7+4+1+1+1 = 52 чел.
Принимаем номер вызова -3.
5. Разработка технических решений, направленных на снижение химической опасности производства
В типовом паспорте безопасности территории Республики Казахстан, города Шымкента, ТОО «Шымкент пиво» указанны данные о:
Информация о способах оповещения населения при авариях и необходимых действиях при катастрофе:
В дневное время оповещение производственного персонала завода, прилегающих к нему промышленных объектов и местного населения жилых массивов производится подачей сигнала «Внимание! Всем!», включением электросирен на крыше административного здания и здания АКЦ, в помещении моечно-розливочного цеха, громкоговорителями местного радиоузла, электромегафоном и посыльными в соответствии с планом оповещения.
В вечернее и ночное время оповещение осуществляется включением в работу электросирены на крыше АКЦ для подачи сигнала «Внимание всем», голосом по телефонам городской и заводской АТС, дежурным котельной, АКЦ и вневедомственной охраны согласно списка, водителями и посыльными.
Для оповещения используется следующая телефонная связь:а) связь городской АТС;б) прямая связь с оперативным ДЧС ЮКО;
в) внутрипроизводственная связь АТС.
Перечень служб и их количественный состав:
На предприятии существует ведомственный надзор за объектами повышенной опасности. Имеется служба ГО, которая контролирует организацию противоаварийных и аварийно-спасательных служб. Назначены из числа ИТР лица, ответственные за безопасную эксплуатацию и исправное состояние оборудования повышенной опасности. На каждом объекте имеются средства противоаварийной защиты, сигнализации и контрольно-измерительные приборы. Контроль за ними осуществляет служба АСУТП и КИПиА, а также инженер-метролог.
Сведения о профессиональной и противоаварийной подготовки персонала
Согласно плана комплектования кадров в течении 2013 года были обучены в отделе подготовки и обучения Управления ГО Департамента по чрезвычайным ситуациям ЮКО с присвоением сертификата установленного образца.
Согласно утвержденному расписанию занятий по гражданской обороне с руководством и командно-начальствующим составом, личным составом формирований, с рабочими и служащими, не входящими в формирования проводятся занятия, а так же отработка учебных вопросов изучаемых тем.
Локальная система оповещения персонала объекта и населения.
Порядок оповещения руководящего и командно-начальствующего состава, формирований ГО, рабочих и служащих при ЧС:
- руководящий, командно-начальствующий состав - по телефону местной и городской АТС, громкоговорящей связи местного радиоузла, локальной системы оповещения, голосом по мегафону, посыльными;
- личный состав формирований ГО, рабочие и служащие работающей смены - по телефону местной и городской АТС, громкоговорящей связи местного радиоузла, локальной системы оповещения голосом по мегафону и посыльными.
Мероприятия по созданию и поддержанию готовности к применению сил и средств для предупреждения и снижения потерь при стихийных бедствиях: землетрясении, ураганных ветрах, ливневых дождях, обильном снегопаде, при выбросе СДЯВ аммиака организовано:
-работа по сейсмоусилению зданий и сооружений;
-очистка водопропускных лотков, арыков ливневой системы по спуску воды с крыш зданий и сооружений;
-обучение рабочих и служащих правилам использования природного и сжиженного газа, ядовитого сильнодействующего вещества - аммиака, соблюдению мер безопасности;
-приведение в готовность личный состав формирований;
-приведение в готовность автономные электростанции на базе грузоподъемных кранов РДК-25.
Противорадиационная и противохимическая защита рабочих и служащих завода обеспечена путем создания запасов средств индивидуальной защиты (СИЗ): противогазов, ватно-марлевых повязок, респираторов, комплектов Л-1, ОЗК, пакетов ИПП-8, ИДПС-69, приборов радиационного и химического контроля, организации их выдачи. Создана система оповещения химически опасного объекта.
Порядок действий сил и средств по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций.
Силы гражданской обороны предназначены для проведения комплекса предупредительных мер спасательных и других неотложных работ (СиДНР) при ликвидации последствий ЧС природного и техногенного характера. При получении сигнала «Внимание Всем!» и речевой информации о ЧС проводится оповещение и сбор личного состава формирований ГО и приведение его в готовность.
Проведение СиДНР на объектах завода при ЧС обеспечивается проведением инженерных, транспортных, технических и медицинскими мероприятиями, необходимым материально-техническими средствами.
Формирования гражданской обороны (количество л/с, техники)
Специализированная команда потенциально-опасного объекта (СКПОО) - 35 чел., 8 ед.техники.
Перечень разработанных мер по уменьшению риска
- Организационные мероприятия: а) Проведение инструктажей; б) Проведение противоаварийных тренировок.
- Технические мероприятия: а) Обеспечение средствами защиты; б) Соблюдение графиков ППР и ТО; в) Контроль за средствами измерения, противоаварийной защиты и сигнализации.
В ходе проведенного анализа и выполненных расчетов по ликвидации аварии с выбросом аммиака из емкостей склада выявлена реальная химическая угроза для обслуживающего персонала объекта и прилегающего жилого массива. Для нейтрализации паров аммиака будет привлекаться значительное количество сил и средств противопожарной службы.
В случае выброса всего объема СДЯВ, имеющегося на складе, ситуация грозит выйти из-под контроля, так как сил и средств недостаточно для столь большого единовременного расхода воды - 1029 л/с. В данном случае возможен прорыв аммиачного облака за пределы санитарно-защитной зоны и поражение близлежащего жилого сектора. При таком варианте развития событий в зоне поражения окажется значительное количество людей, при этом до 36,2 тысяч человек получат отравления той, или иной степени тяжести.[7]
В целях снижения уровня химической опасности предлагаю:
Установить в помещении склада СДЯВ систему автоматического пароосаждения с самонаведением на очаг пожара или места разгерметизации емкости со СДЯВ, типа «Страж» (МАСБ 634228.001 ТУ), производства РФ.
Основные технические характеристики:
автоматическое наведение ствола на защищаемую конструкцию с подачей воды/пены
выдача в телефонную линию сигнала "тревога"
дальность подачи воды при минимальном рабочем давлении - до 50 м
углы поворота лафетного ствола :вокруг вертикальной оси- 360 град.; вокруг горизонтальной оси - (90 - минус 45) град.;
рабочее давление - 0.6-1,0 МПа;
напряжение питания установки -220В,50 Гц;
питание электропривода лафетного ствола -12В ;
Принцип работы паровой завесы основан на том, чтобы исключить возможность испарения и прорыва паров СДЯВ в смежные помещения и далее в атмосферу.
Эффект осаждения паров СДЯВ водяным паром достигается главным образом за счет создания паровой прослойки между парами СДЯВ и отсечения их от атмосферного воздуха, а также за счет смешивания паров и интенсивного осаждения образовавшейся паровой смеси, достигаемого высокой дисперсностью водяного пара.
Предлагаемая автоматическая установка парового тушения предназначена для автоматического обнаружения аварийной ситуации, подачи сигнала тревоги и включения подачи пара в то место, в котором возникла авария.
Для ручного тушения небольших очагов горения предусматривают ручные стволы с рукавами длиной около 10-15 м.
Первоочередной задачей расчета установки осаждения паров СДЯВ в закрытом объеме является определение требуемого количества пара для осаждения паров аммиака. Расход пара для создания необходимой для осаждения паров аммиака (35 % без учета конденсации пара) определяют по формуле:
п=0,35V/р
где:п - расход пара, кг/с; = 3456 м3 (расчетный объем защищаемого помещения, м3);
= 7,86 (плотность водяного пара при максимальном давлении в паропроводе, равном 0,2 МПа, кг/м3);
р = 2580 (расчетное время осаждения паров, с).п= 3,6 кг/с
В установке паровых завес используем технологический пар. Включение пара в паровые завесы - автоматическое. Перфорированные трубопроводы для образования паровой завесы прокладываем на расстоянии 1,25 м от емкостей с трех сторон на высоте 0,5 м от верхнего края емкостей. Диаметр отверстий в перфорированном трубопроводе принимаем 4 мм, шаг не более 200 мм, отверстия направлены вертикально вверх. Удельный расход пара должен быть не менее 0,03 кг/(с . м). Данное условие выполняется.
На случай разгерметизации всех емкостей с аммиаком с последующим его разлитием по всей площади склада - установить в помещении склада стационарные пеногенераторы. При ликвидации аварии - применить способ объемного заполнения помещения. Этому благоприятствует отсутствие каких-либо технологических установок и линий, которые могли бы быть повреждены или выведены из строя пеной. Также данное решение позволит прекратить испарение аммиака с зеркала разлития и организовать сбор разлившегося СДЯВ. При этом будет достигаться значительный экономический эффект - за счет сохранения основного количества аммиака.
Вывод по разделу: принятое решение способствует ограничению распространения облака паров аммиака, дает возможность рабочему персоналу покинуть район аварии, предотвращает возможность экологической катастрофы.
Также следует отметить, что ликвидация аварии по предложенному варианту возможна с минимальным привлечением сил и средств подразделений ГУ «СП и АСР» ДЧС ЮКО.
Введение в действие системы осаждения паров СДЯВ предлагаю осуществить автоматически, при получения сигнала газоанализатора - открытием запорной арматуры паропровода.
6. Экономическое обоснование вариантов ликвидации аварии с выбросом аммиака на ТОО «Шымкент пиво»г. Шымкент
Определение основных показателей:
К1.2 - капитальные затраты;
С1.2 - эксплуатационные расходы;
У1.2 - убытки от аварии с выбросом СДЯВ.
Исходные данные :
Выброс аммиака произошел в аммиачно-компрессорном цехе. Общий объем СДЯВ составляет 2,7 тонн. Для ликвидации аварии применяется техника гарнизона ГУ «СП и АСР» г.Шымкент.
Вариант ликвидации последствий аварии рассмотрен в разделе4 дипломного проекта, поэтому приведем только те данные, которые необходимы для сравнения вариантов.[22]
Вариант 1 (до внедрения инженерного решения)
1. Определение эксплуатационных расходов (с учетом затрат времени до прибытия подразделений ГУ «СП и АСР» - 1,21 часа).
С1= Сам+ Ст.р.т.о.+ Сз.п.+ Со.с.+ С гсм ;
где :
Сам - амортизационные затраты;
Ст.р.т.о. - затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание;
Сз.п. - затраты на заработную плату;
Со.с. - затраты на огнетушащие средства;
С гсм - затраты на ГСМ.
Так как амортизационные затраты и затраты на текущий ремонт и техническое обслуживание в обоих вариантах будут абсолютно одинаковыми, то принимать эти величины в расчет не будем.
Определим затраты на заработную плату личному составу ГПС :
Сз.п. = 375 т/час х 1,21 часа х 43 чел. = 19511,3 тенге.
Определим затраты на огнетушащие средства :
W = 522,7 м3 воды
Тогда общие затраты на огнетушащие средства составят :
Со.с. = W х Св = 522,7 х 52,5 тенге = 27441,7 тенге.
Определим затраты на горючесмазочные материалы. При ликвидации аварии будет задействовано 7 автомобилей АЦ-5-40(КамАЗ 5322) . Из них - 3 в резерве.
Для определения расходов составим таблицу:
Марка автомобиляКол-во, шт.Время работ, минРасход горючего л/минОбщий расходВид топливаЦена за литр, тенге/лОбщая стоимостьАЦ-5-40(КамАЗ 5322)771,720,36181,3ДТ115,0020 849
Таким образом, стоимость израсходованного дизельного топлива составит :
Сгсм =181,3 л х 115 тенге/л =20849,0 тенге
Суммарные эксплуатационные затраты составят :
С1=19511,3 + 27441,7 + 20849,0= 67802,0 тенге
. Определение убытков от аварии с выбросом СДЯВ :
Учитывая, что при ликвидации аварии вылившийся аммиак будет частично испаряться, частично нейтрализован огнетушащими средствами и в дальнейшем непригоден для использования, то принимая во внимание, что общее количество аммиака составляет 2,7 тонны, а стоимость одной тонны аммиака составляет 243 000,0 тенге, получим сумму ущерба от выброса аммиака :
У = 2,7 х 243 000,0 тенге = 656 100,0 тенге
Общий ущерб, нанесенный в результате аварии с выбросом СДЯВ, составит :
У1 = С1 + У = 67 802,0 + 656 100,0 = 723 902,0 тенге.
Вывод:В зависимости от количества СДЯВ, выброшенного из емкостей в результате аварии, ущерб от эксплуатационных затрат на ликвидацию аварии и от потери продукта может составить 723 902,0 тенге. Кроме того, предусматривается привлечение значительного количества сил и средств, с подачей больших объемов осаждающих средств.
Вариант 2 (после внедрения инженерного решения)
1. Определим капитальные затраты на приобретение подвода паропровода к складу аммиака, монтаж паропровода, приобретение необходимого оборудования для системы осаждения паров СДЯВ и установку газоанализатора - сигнализатора. По предварительным расчетам и согласно принятого инженерного решения на складе аммиака необходимо установить
К2=Стр.+Сор.+ Сз.п.ор..+Сгас +Сз.п.гас
Где :
Струб. - затраты на приобретение и прокладку трубопровода от паросилового цеха до склада хлора;
Сор. - стоимость приборов осаждения паров СДЯВ.
Сз.п.ор. - затраты на установку системы осаждения паров.
Сгас - стоимость газоанализатора - сигнализатора, Сгас=32150,00 тенге.
Сз.п.гас - затраты на установку газоанализатора-сигнализатора.
В складе жидкого СДЯВ для установки системы аварийного осаждения паров аммиака необходимо 116 м (56 м - на складе, 60 м - паропровод от паросилового цеха).
Струб = (Lтрчуг*С)
Струб = 116,0 х 510,0 =59160,0 тенге
где
С - стоимость 1м труб - 510 тенге для железных труб.
С учетом работ по прокладке трубопровода от основной магистрали:
Стр. = 1,45 х Струб.=1,45 х 59160,0 = 85782,0 тенге
Стоимость комплекта запорной арматуры для предлагаемого паропровода, с учетом предъявленных выше требований:
Сз.п.ор. = 142 800,0 тенге
С учетом полученных результатов капитальные затраты на предлагаемое решение составят :
К2=260 732,0 тенге
. Определим эксплуатационные расходы по второму варианту :
Определим затраты на используемый горячий пар :
Спар = 223,0 м3х 115,6 тенге = 25778,8 тенге
В случае, если произойдет выброс всего объема аммиака ( 2,7 т), то в данном случае будет введена в действие система объемной подачи пены. Для помещения склада объемом 704 м3 потребуется 6 единиц ГПС-600 и 1296 л пенообразователя. В данном случае, при стоимости 1-ой тонны пенообразователя 13200,2 тенге, суммарные эксплуатационные расходы составят :
С2= 25778,8+13200,2 =38979,0 тенге
. Определим ожидаемый ущерб от повторной аварии с выбросом СДЯВ на объекте:
Учитывая, что при ликвидации аварии вылившийся аммиак будет испаряться только в течение времени, необходимого для заполнения помещения пеной, то количество потерянного СДЯВ будет значительно меньше, чем до внедрения предложенного решения. При установке 6-ти пеногенераторов и подаче 1296 литров пенообразователя для заполнения всего объема склада потребуется 8,9 мин ( «Справочник РТП», 2001 г.).
За это время, при расчетной скорости испарения 0,56 кг/с, испарится 299,04 кг аммиака. При стоимости одной тонны аммиака243 000,0 тенге получим сумму ущерба от выброса аммиака:
У = 0,299 т х 243 000,0 тенге/т = 70470,8 тенге
Общий ущерб, нанесенный в результате аварии с выбросом всего СДЯВ, составит :
У2 = К2+С2 + У = 481 967,0 + 38979,0 + 70470,8 = 591416,8 тенге.
Определим экономический эффект от внедрения инженерного решения:
Э= У1 - У2 = 723 902,0 - 591416,8= 132 485,2 тенге
7. Охрана труда и техника безопасности
Порядок действий личного состава при ликвидации очагов поражения с СДЯВ зависит от вида ядовитого вещества, типа повреждения технологий производства и ряда других условий.
В подразделениях ГУ «СП и АСР» ДЧС Южно-Казахстанской области наиболее широкое применение находят общевойсковые фильтрующие противогазы: РШ-4 , ГП-5 и аппараты на сжатом воздухе: DragerPA90+.
Современные общевойсковые фильтрующие противогазы с коробкой большого габарита защищают органы дыхания человека от паров и аэрозолей: газов УХ, зомана, иприта, зарина, (паров) хлорциана, синильной кислоты, фосгена, от радиоактивной пыли от бактериальных аэрозолей.
Войсковые противогазы не защищают от окиси углерода (угарного газа), не задерживаемого шихтой противогаза. Для защиты от окиси углерода противогазы обеспечиваются гопкалиптовыми патронами, которые привинчиваются к коробкам противогазов.
Кроме того, необходимо учитывать, что время защитного действия фильтрующих противогазов, которыми в настоящее время оснащены подразделения, по таким СДЯВ, как сернистый газ и сероводород невелико, а по аммиаку - практически равно нулю.
Поэтому на весь личный состав в химически опасных городах и районах целесообразно иметь противогазы, специально рассчитанные на поглощение определенных веществ.
При работах в очаге поражения личный состав использует промышленные фильтрующие противогазы малого габарита с коробками из пластмассы - МКПФ или МКП.
Промышленный фильтрующий малогабаритный противогаз с коробкой из пластмассы является индивидуальным средством защиты органов дыхания и зрения от воздействия вредных газов паров, аэрозолей, дыма и тумана, находящихся в воздухе.
Противогаз можно применять только в атмосфере, содержащей не менее 18 % по объему свободного кислорода и не более 05 % вредных примесей. Использование противогаза для работ в емкостях, цистернах ,колодцах и других изолированных помещениях подобного типа запрещается.
Применение противогаза разрешается только с лицевой частью ПШ-62у. Фильтрующий противогаз с коробкой А использовать для защиты от низкокипящих, плохо сорбирующих органических веществ (метан, этилен, ацетилен и т.п.), а также для защиты органов дыхания от газов и паров неизвестного состава запрещается.
Фильтрующие коробки к противогазу изготовляются двух типов:
МКП без аэрозольного фильтра - для защиты от газов и паров;
МКПФ с аэрозольным фильтром - для защиты от газов, паров, пыли , дыма, тумана
Коробки противогаза имеют определенное назначение и их следует применять только для защиты только от тех вредных веществ, которым соответствует марка коробки и ее опознавательная окраска.
Основные данные о типах и марках фильтрующих противогазовых коробок, их опознавательной окраске и назначении, приведены в следующей таблице:
Таблица 8.1
Марка Тип и опознавательная окраскаПеречень веществ от которых защищает противогазовая коробка соответствующей маркиАМКП корпус коричневый дно коричневоеПары органических соединений (бензин бензол ацетон ксилол толуол спирты пары хлор- и фосфорорганических ядохимикатов).АМКПФ корпус коричневый дно белоеТо же, а также пыль дым туман.ВМКП корпус желтый дно желтоеКислые газы (хлор сернистый газ сероводород синильная кислота хлористый водород фосген) пары хлор- и фосфорорганических ядохимикатовСМКПФ Корпус желтый дно белоеТо же, а также пыль дым туман.кдМКП Корпус серый дно сероеАммиак сероводород и их смесь.кдМКПФ Корпус серый дно белоеТо же , а также пыль дым туман.сМКП корпус зеленый дно зеленоеСернистый газ и окислы азота.сМКПФ корпус зеленый дно белоеТо же, а также пыль дым туман.гМКП корпус черный с желтой кольцевой полосой дно черноеПары ртути ртуть органические ядохимикаты на основе этилмеркурхлорида.гМКПФ корпус черный с желтой кольцевой полосой дно белоеТо же, а также пыль дым туман.БКФМКПФ корпус защитного цвета дно защитного цветаКислые газы в пары (сернистый газ хлор сероводород синильная кислота окислы азота хлористый водород фосген) пары органических веществ мышьяковистый и фосфористый водород пыль дым туман.мМКП корпус красного цвета дно красного цветаОт окиси углерода в присутствии малых количеств аммиака мышьяковистого и фосфористого водорода сероводорода паров органических соединений.соМКП корпус серый дно сероеОт окиси углерода.
Из средств защиты кожи при авариях со СДЯВ имеющиеся на вооружения легкие защитные костюмы Л-1 и комплекты К-1.
При оказании помощи пораженным на них надевают изолирующие противогазы, обеззараживают сильнодействующие ядовитые вещества на открытых участках тела и одежде, при необходимости вводят антидоты, после чего отправляют на пункты сбора для эвакуации в ближайшие лечебные учреждения.
При действиях в очаге поражения СДЯВ должны строго соблюдаться меры безопасности. Каждый сотрудник должен иметь индивидуальные средства защиты органов дыхания и кожи, индивидуальный противохимический пакет, индивидуальную аптечку и должен уметь ими пользоваться.
При нахождении в очаге заражения нужно учитывать, что в загазованных помещениях будет пониженное содержание кислорода, следовательно исключается возможность применения фильтрующих противогазов.
8. Рекомендации РТП
1. По ликвидации очагов заражения СДЯВ.
С прибытием к месту аварии через обслуживающий персонал объекта выяснить место аварии вид и, по возможности, количество выброшенного в атмосферу СДЯВ;
Удалить из зоны заражения посторонних лиц, не связанных с ликвидацией аварии. При необходимости с привлечением нарядов милиции производить эвакуацию населения из ближайших жилых домов в населенных пунктах;
Определить решающее направление по вводу сил и средств и рубежи подачи водяных завес с применением стволов распылителей - для предотвращения распространения облака зараженного воздуха;
При повреждении трубопроводов через обслуживающий персонал произвести ликвидацию утечки СДЯВ путем отключения поврежденного участка перекрытием кранов задвижек и др. запорных устройств или совместно с газоспасателями, забивки в концы поврежденного трубопровода деревянных и других пробок, наложением на трещины ремонтных муфт.
При производственных авариях сопровождающихся выбросом аммиака необходимо обильно поливать водой.
При повреждениях емкости с аммиаком включается автоматическая установка, которая перекачивает его из поврежденной емкости в исправную, а место с разлившимся аммиаком поливают водой.
В целях предотвращения загазовывания производственных помещений парами аммиака отключить приточную вентиляцию из загазованной зоны.
2. При утечке и разливе из железнодорожных цистерн
- Устранить источники открытого огня. При наличии специалистов устранить течь, если это не представляет опасности или перекачать содержимое в исправную емкость. Отвезти цистерну (вагон) в безопасное место. При интенсивной утечке дать газу испариться для осаждения газа использовать распыленную воду. Изолировать район в радиусе 100 м, пока газ не рассеется. В случае перевозки газа в транспортных баллонах вынести их из вагона и опрокинуть в емкость с водой;
При пожаре убрать из зоны пожара, если это не представляет опасности и дать возможность догореть. Не приближаться к горящим емкостям. Охлаждение емкости водой вести с максимального расстояния.
3. При утечке и разливе из железнодорожных цистерн.
Не прикасаться к пролитому веществу. При наличии специалистов устранить течь, если это не вызывает опасности или перекачать содержимое в исправную емкость.
Отвезти вагон (цистерну) в безопасное место. При интенсивной утечке для осаждения газа использовать распыленный раствор кальцинированной соды при его отсутствии - воду.
Изолировать район в радиусе 200 м залить известковым молоком аммиачной водой или раствором кальцинированной соды.
В случае, если емкости оказались в зоне пожара, по возможности вывезти их в безопасное место. Не приближаться к емкостям, охлаждать емкости водой с максимального расстояния
Все работы в очагах химического заражения вести средствами защиты органов дыхания (спец. пром. противогазы изолирующие аппараты - КИП, АСВ, Влада, Украина) и кожи (комплект К-1, легкий защитный костюм Л-1) , строго регламентировав время работы смен в средствах защиты кожи в зависимости от температуры окружающей среды:
Температура окружающей средыДопустимое время работы30 °С и выше15-20 мин25-29 °С30 мин20-24 °С40-45 мин15-19°С15-2 часаниже 15 °С3 часа
Работы по осаждению и нейтрализации СДЯВ осуществлять с обязательной установкой пожарных автомобилей на водоисточники.
В районе боевых участков на незараженной территории развертываются посты безопасности для учета времени работы смен с необходимым запасом сменных изолирующих аппаратов баллонов и регенеративных патронов
Если химическая авария сопровождается пожаром, все действия вести в строгом соответствии с БУПС (в зависимости от вида объекта).
После окончания работ в обязательном порядке РТП обязан организовать санитарную обработку личного состава, работавшего в очаге химического заражения, с последующим медицинским освидетельствованием, произвести дезактивацию оборудования снаряжения и пожарной техники.
Заключение
При возникновении аварии на ТОО «Шымкент пиво», в частности аварийного выброса в атмосферу аммиака, возникнет аварийная ситуация, в последствии которой создается опасность обслуживающему персоналу объекта и угроза окружающей среде, а также существенный материальный ущерб.
По результатам проведенных расчетов можно отметить следующее, что при разгерметизации 2,7 тонн аммиака из емкостей для хранения СДЯВ и технологического оборудования произойдет его выброс в атмосферу. До прибытия подразделений ГУ «СПиАСР» ДЧС Южно-Казахстанской области зона химического заражения будет следующие параметры: максимальная глубина зоны заражения - 3,2 км, максимальная ширина зоны заражения - 0,096 км, максимальная площадь зоны заражения - 0,16 км2. След химического облака проходит через всю территорию объекта и перемещается в направлении естественного водоема - р. Кошкар-Ата. В результате распространения химического заражения местности ожидается значительный ущерб экологической и санитарно-эпидемиологической обстановки. Для ликвидации аварии необходимо использование значительного количества сил и средств, что превышает возможности гарнизона.
При предложенном варианте все рассмотренные параметры по ликвидации и нейтрализации паров облака аммиака значительно уменьшаются.
Предлагаемая двойная автоматическая система орошения и осаждения паров СДЯВ позволяет значительно снизить площадь зоны заражения. Кроме того, снимается вопрос привлечения сил и средств подразделений ГУ «СП и АСР» ДЧС Южно-Казахстанской области на проведение аварийно-спасательных работ по осаждению облака аммиака.
При рассмотрении экономического обоснования предлагаемого инженерного решения можно сделать вывод, что предложенное внедрение будет приемлемо во всех позициях, при этом экономический эффект от внедрения составит 132 485,2 тенге.
Список литературы
1.М.П Цивилев и др. Инженерно-спасательные работы. - М.: Воениздат, 1975. - 224 с.
2.Я.С. Повзик и др. Пожарная тактика. - М.:Стройиздат, 1990. - 335 с.: ил.
.РД 52.04.253-90 «Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте».
.Я.С. Повзик. «Справочник руководителя тушения пожара». М., 2001
.А.И. Веселов, Л.М. Мешман. «Автоматическая пожаро- и взрывозащита предприятий химической и нефтехимической промышленности».
.Методика оценки возможной пожарной обстановки и расчёта сил и средств ППС ГО и чрезвычайных ситуаций по противопожарному обеспечению при проведении спасательных и других неотложных работ в результате землетрясений в Республике Казахстан. - А.: Департамент ГПС,1999.- 31 с.
.Паспорт безопасности Южно-Казахстанской области. 2014 год.
.Технический регламент «Общие требования к пожарной безопасности» 16.01.2009г. №14
.Технический регламент «Требования к безопасности пожарной техники для защиты обьектов» 16.01.2009г. №16
.Технический регламент «Требования по оборудованию зданий, помещений и сооружений системами автоматического пожаротушения и автоматической пожарной сигнализации, оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре» 29.08.2008г. №227
.Г.Х. Харисов. Курс лекции «Аварийно - спасательные работы». - М.: МИПБ МВД России, 1999. - 110 с.
.А.Б. Булкаиров, Р.С. Баймагамбетов «Пожарная тактика» 2010 г. Кокшетау.
.Е.П. Михно. Ликвидация последствий аварий и стихийных бедствий. - М.: Атомиздат, 1979. - 288 с.
.Ю.Ю. Каммерер, А.Е. Харкевич. Аварийные работы в очагах поражения. М.: Энергоатомиздат, 1990. - 288 с.
.В.Г. Атаманюк и др. Гражданская оборона. - М.: «Высшая школа», 1986. - 207 с.: ил.
.Справочник по противопожарной службе Гражданской обороны (ДСП). - М.: Воениздат., 1982. - 144 с.
.Борьба с пожарами на объектах народного хозяйства в условиях ядерного поражения. - М.: Воениздат., 1973. - 222 с.
.А.Т. Алтунин. Формирования гражданской обороны в борьбе со стихийными бедствиями. - М.: Стройиздат, 1978. - 245 с. с ил.
.Я.С. Повзик, Н.С. Холошна « Тактические задачи по тушению пожаров» М.-ВИПТШ МВД СССР 1977г.
20.И.М.Абдураимов и др. «Физико-химические основы развития и тушения пожаров» М.-ВИПТШ МВД СССР 1980г.
21.Г. Шайдер , П.Перот. «Огнетушащие средства» М.- Стройиздат 1975г.
.Аболенцев Ю.И., А.Л. Ровнов «Экономика противопожарной защиты» М.- ВИПТШ МВД СССР 1976г.
.В.П. Иванников , П.П. Клюс «Справочник по тушению пожаров» -Киев 1985г.
.Александрова Л.М., Справочник « Химия», М., 1990г.
.Учебник Товароведение пищевых продуктов Москва, Экономика, 1989г.
.М.Л. Габриэлянц Товароведение пивоваренной продукции Москва, Экономика, 1974г.
Больше работ по теме:
Диплом
Совершенствование условий труда работников на предприятиях общественного питания ООО "Фастленд" (на примере кафе "МУ-МУ" у м. "Фрунзенская")
Диплом
Техника безопасности при работе слесаря контрольно-измерительных приборов и автоматики
Диплом
Формирование культуры безопасности жизнедеятельности учащихся в общеобразовательном учреждении
Диплом
Интегрированная автоматизированная система безопасности
Диплом
Предмет: Безопасность жизнедеятельности
Тип работы: Диплом
Новости образования
22 Июля 2016 16:26
Более 70 представителей крупных вузов АСЕАН подтвердили участие в форуме во Владивостоке
22 Июля 2016 12:51
Абызов: публикация первичных статсведений снизит бюрократическую нагрузку на школы
22 Июля 2016 11:53
В Чечне свыше 200 школьников сдали ЕГЭ с результатом свыше 90 баллов - министр
22 Июля 2016 05:36
Замглавы Минобрнауки РФ: задача сократить число людей с высшим образованием не стоит
21 Июля 2016 20:19
КОНТАКТНЫЙ EMAIL: [email protected]
Скачать реферат © 2017 | Пользовательское соглашение
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПОМОЩЬ СТУДЕНТАМ