Методические указания к лабораторной работе icon

Методические указания к лабораторной работе


Скачать 88.33 Kb.
НазваниеМетодические указания к лабораторной работе
Размер88.33 Kb.
ТипМетодические указания



МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОСТОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ


Утверждено на заседании

кафедры пожарной

и производственной безопасности


'' 25 '' ноября 2004 г.


МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе


«ИССЛЕДОВАНИЕ ТОКСИЧЕСКИХ ГАЗОВ И ПАРОВ

В ВОЗДУХЕ РАБОЧЕЙ ЗОНЫ»


Ростов – на – Дону

2005


Методические указания к лабораторной работе « Исследование токсических газов и паров в воздухе рабочей зоны». – Ростов н/Д: Рост.гос.строит.ун-т, 2005, - 24 с.

Содержатся общие сведения, классификация токсических веществ, методы контроля, определение концентрации токсических газов в воздухе рабочей зоны. Способы прогнозирования масштабов ЗХЗ при химической аварии.

Рассчитано на студентов всех специальностей и форм обучения, изучающих дисциплину «БЖД (ОТ и ЧС)».


Составители: д-р техн. наук, проф. Е.И. Богуславский,

канд. техн. наук. доц. Ю.М. Куприй

ассист. О.Д. Хутинаева


Редактор Т.М. Климчук

Темплан 2005 г., поз. 207


Подписано в печать 29.04.05 Формат 60х84/16

Бумага писчая. Ризограф. Уч. - изд. л. 1,5

Тираж 50 экз. Заказ 165.


Редакционно-издательский центр

Ростовского государственного строительного университета

344022, Ростов-на-Дону, ул. Социалистическая, 162


© Ростовский государственный

строительный университет, 2005


Введение
^

Оформление работы


Отчет следует выполнять в отдельной тетради или на отдельном двойном тетрадном листе.

Отчет должен начинаться с шифра зачетной книжки, индекса и номера группы, фамилии и инициалов студента, даты выполнения работы. Далее – лабораторная работа, ее номер и через тире номер варианта, название работы. Затем выделяют нумерацией и подчеркиванием названий шести вопросов:

  1. Цель работы.

  2. Общие сведения (теория вопроса и применяемые приборы).

  3. Нормативные требования (нормативный документ для оценки данной вредности и его основные требования, места замеров).

  4. Экспериментальная часть (описание прибора и схем, порядок выполнения замеров и работы, обработка результатов замеров, таблица, обобщающая проведенную работу).

  5. Выводы по работе (сопоставление полученных данных с нормативными требованиями, заключение о возможности выполнения работающими своих обязанностей в этих условиях).

  6. Рекомендации (общие и индивидуальные мероприятия по защите персонала на своих рабочих местах).

  7. Выполненную работу необходимо защитить на следующем занятии. На отчете преподаватель делает отметку. Отчет по работе с отметкой преподавателя передается экзаменатору на экзамене (зачете).

^ 1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Ознакомиться с воздействием токсических веществ (ТВ) на организм работающего, с классификацией ТВ, их нормированием и контролем, а также защитой от ТВ.

  1. ^ ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТОКСИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВАХ

Под воздействием токсических веществ в организме работающего могут происходить различные нарушения. Характер и последствия определяются их химической активностью (токсичностью).

Ядами называют химические вещества, которые при воздействии на организм человека даже в небольшом количестве могут вызвать временные (проходящие) или стойкие нарушения его жизнедеятельности.

Бурный рост развития химической промышленности, в том числе различных материалов (пластмасс, лаков, растворителей и др.), обусловили значительное расширение химических ядовитых веществ.

^ Классификация ядовитых веществ

В производственной деятельности используется огромное количество ядовитых веществ, которые делят на 3 группы:

  1. Твердые яды (свинец, мышьяк, некоторые виды красок)

  2. Жидкие (бензин, бензол, спирты, эфиры и др.)

  3. Газо - и парообразные яды (сероводород, сероуглерод, ацетилен).

По характеру токсичности яды делят на:

1. Общетоксичные – вызывают отравление всего организма (оксид углерода, свинец, ртуть, мышьяк, бензол и др).

2. Раздражающие – раздражают дыхательный тракт слизистых оболочек (хлор, аммиак, пары ацетона, оксиды азота, озон и др.).

3. Сенсибилизирующие – приводят к возникновению аллергии (формальдегид, нитросоединения, гексохлоран и др.).

  1. Канцерогенные - приводят к возникновению злокачественных опухолей (оксиды хрома, бензопирен, берилий и его соединения, асбест и др.).

  2. Мутагенные - вызывают изменения наследственной информации (марганец, свинец, радиоактивные вещества и др.).

  3. Вещества, влияющие на репродуктивную (детородную) функцию человеческого организма (ртуть, свинец, стирол, марганец и др.).

На различных этапах технологического процесса яды встречаются в виде сырья (краска, растворитель, лак и др.), промежуточного продукта (грунтовка, праймер и др.), побочного продукта (гудрон и др.), готового продукта (в процессе высыхания краски, клея, лака и др.), отходов ( остатки краски, клея, лака в таре).

Токсические вещества понижают сопротивляемость к инфекциям (гриппу, туберкулезу и др.) и содействуют развитию атеросклероза (хроническое заболевание, т.е. склероз артерий, уплотнение и утомление стенок, появляется ломкость сосудов), гипертонии (повышение давления), преждевременного старения, потери способности к воспроизводству потомства .

Характер и степень отравления ядами зависит:

1) от концентрации и химического состава токсических веществ;

2) от времени воздействия;

3) от степени растворимости и распыленности;

4) от атмосферного давления, влажности воздуха, температуры (с повышением температуры увеличивается интенсивность испарения и действия);

5) от индивидуальных качеств и состояния здоровья семьи человека;

6) от пути попадания в организм человека.

Одновременное действие нескольких ядов опаснее и сильнее, чем каждого в отдельности.

Проникновение токсических веществ в организм человека происходит:

- через дыхательные пути (газы, пары, пыль) – примерно 95%;

- пищеварительную систему (заглатываемый воздух растворяется в слюне, от грязных рук, засасывание, например, бензина и т.д.). Токсические вещества всасываются в организм уже из полости рта, поступая сразу в кровь. Кислая среда желудка и слабощелочная среда кишечника могут способствовать усилению ядовитости. Так, например, сульфат свинца переходит в более растворимый хлорид свинца, который легко всасывается в организм;

- кожный покров (поврежденную и даже неповрежденную кожу при растворении в липоидах). Ядовитые вещества могут попадать через неповрежденную кожу не только из кислой среды, но и паров и газов в воздухе. Растворяясь в секрете потовых желез и кожном жире, ядовитые вещества могут легко поступать в кровь (углеводороды, ароматические амины, бензол, анилин и др.).

По характеру своего воздействия на организм человека отравления делятся:

  • на острые (несчастный случай) – проявляются при кратковременном воздействии на организм человека в значительных количествах яда;

  • хронические – возникают при длительном воздействии на организм малых доз яда и приводят к профессиональным заболеваниям.

При авариях на технологических трубопроводах, хранилищах, при транспортировке СДЯВ железнодорожным, трубопроводным и другими видами транспорта на определенной территории может сложиться опасная химическая обстановка с аварийными химическими выбросами. В связи с этим необходимо заблаговременно прогнозировать масштабы зоны химического заражения.

^ 3. НОРМИРОВАНИЕ ЯДОВИТЫХ ВЕЩЕСТВ

Нормирование предельно допустимых концентраций (ПДК) в воздухе рабочей зоны осуществляется на основании ГОСТ 12.1.005-88* «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны».

^ Предельно допустимые концентрации (ПДК) - это концентрации, которые при ежедневной работе в течение 8 часов или при другой продолжительности, но не более 40 часов в неделю, в течение всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколений.

Содержание ядовитых веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимых концентраций и подлежит систематическому контролю для предупреждения возможности превышения ПДК – максимально разовых и среднесменных в рабочей зоне.

Отбор проб должен проводиться в зоне дыхания (пространство в радиусе до 50 см от лица работающего) при характерных производственных условиях.

При наличии в воздухе нескольких ядовитых веществ (ЯВ) контроль проводят по наиболее опасному. В течение смены в одной точке должно быть отобрано не менее 3 проб.

Периодичность контроля устанавливается в зависимости от класса опасности: для I класса - не реже 1 раза в 10 дней;

II класса - не реже 1 раза в месяц;

III класса - не реже 1 раза в квартал.

Суммарное время отбора в зависимости от степени опасности колеблется от 15 до 30 мин.

^ Пороговая концентрация - это минимальная концентрация, которая может вызвать ощутимый физиологический эффект, при которой возникают лишь первые признаки, сохраняется работоспособность.

^ Средняя смертельная концентрация в воздухе - концентрация, вызывающая гибель 50 % пораженных при 2-4 – часовом ингаляционном воздействии.

Среднесменные концентрации определяют измерением на протяжении не менее чем 75 % продолжительности смены в течение не менее 3 смен.

Расчет проводится по формуле

К1· t1 + · · · K n ·· tn

Kcc = ---------------------------- , (1)


t1 + · · · · tn


где: Kcc – среднесменная концентрация, мг/ м3;

К1, · · · K n – средние арифметические величины отдельных измерений концентраций ЯВ на отдельных стадиях (операциях) технологического процесса, мг/ м3 ;

t1 , · · · · tnпродолжительность отдельных стадий технологического процесса, мин.

Совокупность действий нескольких веществ обычно является сильнее, чем действие каждого вещества в отдельности.

При одновременном содержании в воздухе рабочей зоны нескольких ЯВ однонаправленного действия (по заключению органов государственного санитарного надзора) сумма отношений фактических концентраций каждого из них (К1, К2 … Кn) в воздухе к их ПДК (ПДК1, ПДК2 … ПДКn) не должна превышать единицы

К1 К2 К n

----- + ------- + · · · ------- ≤ 1 (2)

ПДК1 ПДК2 ПДК n

На основании ГОСТ 12.1.007 - 76* Вредные вещества по степени воздействия на организм человека подразделяют на 4 класса опасности:

1. Чрезвычайно опасные (ПДК  0,1 мг/м3).

2. Высоко опасные (0,1  ПДК  1,0 мг/м3).

3. Умеренно опасные (1,1  ПДК 10,0 мг/м3).

4. Малоопасные (ПДК  10,0 мг/м3).

Токсичность оценивается концентрацией и токсической дозой.

Концентрация - это количество химического вещества в единице объема (мг/л, г/л, г/м3 и т.д.).

^ Токсическая доза - это количество вещества, вызывающее определенный токсический эффект.

При ингаляционном воздействии токсодоза равна произведению средней по времени концентрации вредных веществ на время ингаляционного поступления в организм (г·мин/м3, г·с/м3, мг·мин/л и т.д.)

При кожно-резорбтивных поражениях токсическая доза равна массе ядовитых веществ, вызывающей определенный эффект поражения при попадании на кожу (мг/м2, г/м2 и т.д.)

^ 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

4.1. Методы контроля содержания токсических веществ

в воздухе рабочей зоны

Методы контроля концентраций токсичности воздушной среды делят на 3 группы.

1.Лабораторный является наиболее точным, но требует много времени (как для отбора пробы, так и для проведения анализа) и высокой квалификации работника (походная химическая лаборатория (ПХЛ), автолаборатория (АЛ-4). Применяется в основном при выполнении НИР и при контроле работниками районных, городских и областных СЭС.

2.Экспресный основан на использовании приборов-газоанализаторов различной конструкции, позволяющий определить концентрацию газов или паров в воздухе рабочей зоны. К ним относят приборы типа УГ-1, УГ-2,

ПГФ-1, мультигазовый переносной газоанализатор «Комета» и др.

Этот метод является простым и оперативным. В его основе применяется линейно-колористический метод, основанный на получении цветной реакции при взаимодействии исследуемого воздуха с твердым сорбентом – индикаторным порошком (селикагель, фильтрованная бумага и др).

3. Автоматический предназначен для непрерывного автоматического контроля (газоанализатор ФК-10, многоканальная газоаналитическая система СКАПО (система контроля атмосферы промышленных объектов и др.).

На основании ГОСТ 12.1.005 - 88* отбор проб должен проводиться в зоне дыхания при характерных производственных условиях.


^ 4.2. Измерительный прибор

Рассмотрим действие прибора универсального газоанализатора УГ-2.

Прибор позволяет определять концентрации различных паров и газов.

Пользование переносным универсальным газоанализатором УГ-2 возможно при содержании пыли не более 40 мг/м3, давлении от 740 мм рт. ст., относительной влажности не более 90 %, температуры от 10 до 30 С.

Принцип действия прибора основан на просасывании загрязненного ядами воздуха через индикаторную трубку воздухозаборным устройством. В результате химической реакции между анализирующим газом (паром) и реактивом наполнителя в трубке происходит его окрашивание. Длина окрашенного столбика индикаторного порошка в трубке прямо пропорциональна концентрации анализируемого газа в воздухе и измеряется по шкале градуируемой в мг/м3 (рис.1).





Рис. 1. Общий вид воздухозаборного устройства и одного ЗИПа:

1 – корпус прибора; 2 - коробка; 3 - паспорт; 4 - фольга; 5 - термометр; 6 - заглушка; 7 - стержень; 8 - штырек; 9 - воронка с тонким концом; 10 - ампула; 11* - ампула с индикаторным порошком; 12 - заготовка индикаторной трубки; 13 - этикетка со шкалой; 14 - шток.

* - выпускаются готовыми


^ 4.3. Определение концентрации окиси углерода

Для определения концентрации окиси углерода (СO) необходимо снарядить индикаторную трубку и фильтрующий патрон.

^ 4.3.1.Снаряжение индикаторной трубки

В одном из концов стеклянной трубки (12) вставляют стержень (7), в противоположный конец трубки вкладывают тампон из гигроскопической ваты и штырьком (8) сжимают вату до 2,5 мм. Вынув стержень, через воронку с тонким концом (9) всыпают индикаторный порошок из ампулы (11), вскрытой перед самим употреблением, насыпают до края в открытый конец трубки.

При этом ампулу сразу же закрывают заглушкой с резиновой трубкой длиной 25 мм.

Постукивая по стенке трубки стержнем хорошо уплотняют столбик порошка, сверху столбика укладывают такой же тампон из ваты.

Правильность наполнения трубки и уплотнения столбика контролируется временем защелкивания штока. Если время защелкивания меньше указанного на шкале, то столбик порошка в трубке уплотнен слабо, и наоборот.

Снаряженные индикаторные трубки герметизируют заглушками .

В случае нахождения в воздухе примесей, мешающих определению концентрации ЯВ, необходимо дополнительно использовать фильтрующий патрон, наполненный поглотительным порошком, служащим для улавливания ацетилена, этилена, бензина, бензола и его гомологов, спирта, ацетона, соединения серы, хлора, окислов азота, дихлорэтана, сероуглерода и паров воды.

Снаряженные фильтрующие патроны , закрытые с обеих концов заглушками, хранят в эксикаторе под серной кислотой.

В случае изменения цвета поглотительного порошка в фильтрующем патроне, его следует считать отработанным.

^ 4.3.2. Проведение анализа

На месте проведения анализа при открытой крышке воздухозаборного устройства отводят фиксатор и во втулку вставляют шток так, чтобы наконечник фиксатора скользил по канавке штока, на которой указан объем просасываемого воздуха (60 мл). Давлением руки на головку штока сильфон сжимают до тех пор, пока наконечник фиксатора не совпадет с верхним углублением в канавке штока, фиксируя сильфон в сжатом состоянии.

Индикаторную трубку освобождают от герметизирующих заглушек.

Проверяют уплотнение порошка в индикаторной трубке путем посту-

кивания и уплотнения стержнем.

Резиновую трубку воздухозаборного устройства соединяют с любым концом подготовленной индикаторной трубки. Надавливая одной рукой на головку штока, другой рукой отводят фиксатор. Как только шток начал двигаться, фиксатор отпускают и включают секундомер. В это время исследуемый воздух просасывается через патрон и индикаторную трубку. Когда наконечник фиксатора войдет в нижнее углубление канавки штока, слышен щелчок. Продолжительность хода штока до защелкивания его фиксатором и общее время просасывания колеблется в определенных пределах (табл. 1) и зависит от плотности набивки трубок. Если время защелкивания штока не укладывается в эти пределы, то индикаторная трубка набита неправильно. При объеме 60 мл защелкивание штока фиксатором происходит мгновенно.

Таблица 1
^

Продолжительность хода штока до защелкивания


Анализируемый газ (пары)

Просасывае- мые объемы, мл

Пределы измерения, мг/м3

Продолжительность хода штока до защелкивания (время защелкивания, мин)

Общее время просасывания исследуемого воздуха, мин.

Срок годности порошков с момента их приготовления, мес.

Окись углерода

220

60

0 – 120

0 - 400

3’20’’ 4’40’’

мгновенно

8

5

18


После защелкивания движение штока прекращается, а просасывание воздуха еще продолжается вследствие остаточного вакуума в сильфоне.

При просасывании через индикаторную трубку исследуемого воздуха, содержащего окись углерода, на столбике индикаторного порошка со стороны входа воздуха появляется подвижное кольцо коричневого цвета.

Анализ следует начинать, просасывая 60 мл исследуемого воздуха. Если найденная концентрация меньше 120 мг/м3, следует просасывать 220 мл, так как при концентрации более 120 мг/м3 окиси углерода окрашенное кольцо может “проскочить“ через трубку и остаться незамеченным , поэтому окись углерода, несмотря на большую концентрацию, может остаться необнаруженной.

Карбонилы металлов мешают определению концентрации окиси углерода в воздухе.

^ 4.3.3. Определение концентрации окиси углерода

Концентрацию окиси углерода находят по измерительной шкале, прикладывая нижний конец столбика порошка индикаторной трубки к нулевому делению измерительной шкалы. Цифра на шкале, совпадающая с верхней границей окрашенного кольца, указывает концентрацию в мг/м3 . Полученные результаты заносим в табл. 2.

Таблица 2

^
Определение концентрации окиси углерода

Анализируемый газ (пары)

Цвет индикат. порошка после анализа

Концентрация ядовитого в-ва , мг/м3

Окись углерода

Коричневый (кольцо)





По окончании работы с прибором следует привести рабочее место в порядок и сдать его преподавателю.

^ 4.4. Исходные данные

Таблица 3

№ варианта


Наименование вещества

Температура воздуха, С

Барометр. давл.,

мм рт.ст.

Велич. ПДК, мг/м3

Расчетная величина фактич. содерж., мг/м3

1

Азота диоксид

Акролеин

35

785

2

0,2




2

Аммиак

Ангидрид сернистый

34

780

20

10




3

Анилин

Анизол

33

775

0,1

10




4

Ацетон

Ацетонитрил

32

770

200

10




5

Бальзам (марка А)

Бензальдегид

31

765

50

5




6

Бензин

Бензол

30

760

100

15




7

Бром

Бромбензол

29

755

0,5

3




8

Бутан

Бутилакрилат

28

750

300

10




9

Бутилацетат

Бутилметакрилат

27

745

200

30




10

Винила хлорид

Венилоцетилен

26

740

5

20




Следует учитывать , что показания прибора меняются в зависимости от колебания температуры анализируемого воздуха, поэтому полученную фактическую концентрацию необходимо умножить на коэффициент К:

- при температуре плюс 10 0С К = 1,2;

- при температуре плюс 14 0С К = 1,1;

- при температуре плюс 20 0С К = 1,1;

- при температуре плюс 30 0С К = 0,8.

Измеренную концентрацию токсического вещества, пропущенного через индикаторную трубку и патрон, необходимо привести к нормальным условиям (t0 = 00 и барометрическому давлению В = 760 мм рт. ст.) по формуле:

273 · В

Сфакт = Сизм · --------------------· К , мг/м3 , (3)

(273 + t ) · 760

где Сизм – измеренная концентрация токсического вещества в воздухе рабочей зоны, мг/м3;

В – барометрическое давление, мм рт.ст.;

t - температура воздуха на рабочем месте, 0С.

  1. ^ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

В отчете по выполненной работе описать результаты проведенных замеров и сравнить с нормативными требованиями. Дать заключение о возможности выполнения своих обязанностей работниками в этих условиях.

^ 6. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЗАЩИТЕ РАБОТАЮЩИХ

  1. Технические мероприятия

    1. Комплексная механизация и автоматизация производства с дистанционным управлением

    2. Модернизация производства (герметизация, капсуляция, частичное или полное укрытие), замена на менее безвредную технологию

3. Устройство вентиляции общеобменной и местной.

  1. Общесанитарные мероприятия

    1. Особо ядовитые процессы изолировать в отдельные помещения.

2. Опасные производства располагать с подветренной стороны.

3. Обеспечивать рациональную планировку помещений и оборудования.

4. Выбор материалов для отделки стен, потолка и пола, не сорбирующих ядовитые вещества и легкосмываемых.

  1. Профилактические мероприятия

1. Не допускать высокой температуры и влажности воздуха на рабочих местах

  1. Сведение к минимуму контакт работающих с ЯВ.

  2. Выдача спецмолока и спецпитания.

  3. Замена ЯВ на менее вредные или безвредные.

  4. Увеличение продолжительности отпуска и сокращение продолжительности смены

  5. Дегазация помещения.

  6. Устройство санитарных пропускников с обязательной очисткой одежды.

  1. Организационные

    1. Правильная организация ремонта после предварительной очистки и тщательного проветривания.

    2. Организация режима труда и отдыха.

    3. Своевременный контроль и требований охраны труда.

    4. Проведение инструктажей и обучения оказания первой медицинской помощи.

V. Использование СИЗ (ГОСТ 12.4.0011-87)

1. Противопыльная, масло-кислостойкая, металлизированная и другая одежда, каски, шлемы, очки, специальная обувь, перчатки и т. д.

2. Для защиты кожи использовать дерматологические средства: пасты, мази гидрофильные (жиры, масла, лаки) гидрофобные (для защиты от воды).

3. Использование фильтрующих и изолирующих противогазов, фильтрующих респираторов.

Фильтрующие СИЗ применяются при содержании кислорода в воздухе рабочей зоны не менее 16 %. Изолирующие противогазы подразделяются на шланговые и автономные. В шланговых изолирующих противогазах чистый воздух подается по шлангу в лицевую маску. Свободный конец шланга находится вне колодца или помещения. Воздух работнику подается самовсасыванием. Если длина шланга превышает 16 м, то подача воздуха осуществляется принудительно при помощи вентилятора. Автономный изолирующий противогаз снабжен баллоном со сжатым кислородом или воздухом.

^ 7. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ МАСШТАБОВ ЗОН

ХИМИЧЕСКОГО ЗАРАЖЕНИЯ

В случае химической аварии при распространении зараженного облака образуется зона химического заражения (ЗХЗ) поверхности земли, воздуха, водных источников в поражающих концентрациях.

Время действия опасных концентраций в ЗХЗ зависит от типа и количества выброшенных (вылитых) аварийно-опасных химических выбросов (АХОВ), а также метеоусловий в районе аварии (скорости ветра, температуры приземного слоя, степени вертикальной устойчивости) и может колебаться от нескольких часов до нескольких суток.

На первом месте по числу случаев с гибелью людей стоят хлор и аммиак, не с точки зрения токсичности, а по числу жертв при авариях, так как они в больших количествах обращаются в производстве.

В результате аварии образуется:

- первичное облако - это часть АХОВ мгновенно (в течение 1-3 мин) переходящее в атмосферу;

- вторичное облако, образовавшееся в результате испарения разлившегося вещества с поверхности.

Определение масштабов заражения АХОВ (СДЯВ) в зависимости от их физических свойств и агрегатного состояния рассчитывают по первичному и вторичному облаку.

Все АХОВ можно разделить на 3 гр.

1 гр. – АХОВ с температурой кипения ниже – 40 оС (сжатые газы).

При выбросе этих веществ образуется только первичное облако с вероятностью взрыва и пожара (водород, метан, угарный газ).

2 гр. – АХОВ с температурой кипения от – 40 до + 40о С (сжиженные газы – хлор, аммиак, оксид этилена). Образуется первичное и вторичное облако.

3 гр. - АХОВ с температурой кипения > 40 оС, находятся при атмосферном давлении в жидком состоянии. Испарение жидкости происходит долго, образуется вторичное облако (бензол, толуол).

Исходными данными для прогнозирования масштабов заражения АХОВ являются:

    • количество АХОВ (хранящиеся на объекте емкости, технологические трубопроводы);

    • количество АХОВ , выброшенных в атмосферу и характер их разлива;

    • высота поддона или обваловка емкости;

    • метеоусловия (температура воздуха, скорость ветра, степень вертикальной устойчивости);

    • топографические условия местности, характер застройки;

    • количество населения в зоне возможного химического заражения и степень его защиты.

Основные допущения и ограничения, принимаемые при расчетах:

  1. Емкости, содержащие АХОВ (СДЯВ), разрушаются полностью.

  2. Толщина слоя жидкости АХОВ (h), разлившихся свободно, принимается равной 0,05 м., а для АХОВ, разлившихся в поддон или обвалование определяют из соотношения:

h = Н · 0,2 , м (4)
^

где Н – высота поддона (обваловки), м.


  1. Предельная продолжительность сохранения метеоусловий (N):

N = 4 часа.

  1. Расчеты ведутся по эквивалентным количествам АХОВ.

^ Под эквивалентным количеством АХОВ понимается такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости воздуха количеством данного АХОВ, перешедшим в первичное (вторичное) облако.
7.1. Методика проведения расчета

  1. Определить группу опасности АХОВ в зависимости от температуры кипения (табл.П 1).

  2. Рассчитать эквивалентное количество АХОВ, перешедшее в первичное облако:

Qэ1 = К1 · К3 · К5 · К7 · Q0 , т, (5)

где Qэ1 – эквивалентное количество АХОВ в первичном облаке, т;

К1 – коэффициент, зависящей от условий хранения АХОВ (табл. П 1);

К3 – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе данного АХОВ (табл. П 1);

К5 – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха: при инверсии К5 = 1; при изотермии К5 = 0,23;

при конвекции К5 = 0,08;

К7' – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха на скорость образования первичного облака (табл. П 1);

Q0 – количество выброшенного (разлившегося) при аварии АХОВ, т.

При авариях на хранилищах сжатого воздуха Q0 рассчитывается по формуле:

Q0 = d ·Vx , т,

где - d – плотность АХОВ, т/м3 (табл. П 1); Vx – объем хранилища, м3.

При аварии на газопроводе:

n · d ·VТ

Q0 = -------------------, т ,

100

где n – процентное содержание АХОВ в природном газе;

d – плотность АХОВ, т/м3.

Vт – объем секции газопровода между автоматическими отсекателями, м3.

2. Рассчитать эквивалентное количество АХОВ, перешедшее во вторичное облако: Q0

Qэ2 = (1 – К1 ) ·К2 · К3· К4 · К5 · К6 · К7 . ------ , т, (6)

h · d

где Qэ2 – количество АХОВ во вторичном облаке, т;

К2 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (табл. П 1)

К4 – коэффициент, зависящий от скорости ветра (табл. П 3)

К5 – то же, что и в формуле (2) ;

К6 – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии (N) и определяется из условия:

N0,8 при N < T


К6 = T0,8 при N > T ,

где - Т – время испарения АХОВ с площади разлива, ч.

h · d

Т = -----------------------, ч,

К2 · К3 · К7

где h, d, K2, K4 – см. формулы (4) – (6);

К7 – коэффициент, учитывающий влияние температуры окружающего воздуха на скорость образования вторичного облака (табл. П 1).

  1. Определить глубину распространения первичного (Г1) и вторичного (Г2) облаков АХОВ (табл. П 2).

  2. Определить общую глубину распространения зараженного воздуха по формуле:

Г = Г' + 0,5 Г'' , км , (7)

где Г - общая глубина заряженного воздуха АХОВ, км;

Г' – большее из двух значений Г1 и Г2, км;

Г'' – меньшее из двух значений Г1 и Г2, км.

5. Общую глубину распространения облака заряженного воздуха сравнить с возможным предельным значением глубины переноса воздушных масс Гn

Гn = N · V , км, (8)

где N – время от начала аварии, ч;

V – скорость переноса переднего фронта облака заражённого воздуха

(табл. П 5).

6. Из двух значений выбирать наименьшее, соблюдая условие:

Г

Г = min Гn , (9)

где Гглубина зоны возможного заражения АХОВ, км.

7. Определить площадь зоны возможного заражения АХОВ


SB = 8,72 . 10-3 . (Г)2 . , км2, (10)


где - угловые размеры зоны возможного заражения АХОВ, градусах (табл. П 4).

  1. Рассчитать площадь фактического заражения АХОВ

Sф = К8 . Г2 . N 0,2 , км 2 , (11)

где К8коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, для инверсии – К8 = 0,081; изотермииК8 = 0,0133; конвекции

К8 = 0,235.

9. Определить время подхода облака заряженного воздуха к заданному объекту:

t = X / V , ч, (12)

где X – расстояние от источника заражения до заданного объекта, км;

V – скорость переноса переднего фронта облака, м/с (табл. П 5).


10. Нанести на план-схему зону возможного заражения в следующей последовательности:

а) место аварии обозначить точкой и провести ось в направлении распространения облака зараженного воздуха;

б) на оси следа зараженного воздуха отложить величину глубины зоны возможного заражения АХОВ;

в) нанести зону возможного заражения в зависимости от скорости ветра и угла, радиусом, равным глубине зоны возможного заражения (круг, полуокружность, сектор);

г) зону возможного химического заражения заштриховать;

д) возле места аварии сделать поясняющую надпись. В числителе – тип и количество выброшенного АХОВ (т), в знаменателе – время и дату аварии (рис.2).


Ростов


ХЛОР – 20т

10.00 1.10





Шахты

Рис. 2


Примечание. Зона фактического заражения имеет форму эллипса, входит в зону возможного химического заражения и обычно не наносится на карты (схемы) введу возможного перемещения облака АХОВ.

^ 7. 2. Исходные данные для проведения расчета

В результате химической аварии на объекте произошел выброс АХОВ. Величина выброса неизвестна.

Определить глубину возможного заражения, площадь, время подхода зараженного облака к объекту по приведенной выше методике. Разработать мероприятия по защите населения (табл. 4).

Таблица 4

^ Исходные данные



Ва рианта

АХОВ

Кол-во, т

Высота

поддо-

на, м

Темпера

тура

воздуха, С

Скорость

ветра,

м/с

Прогноз

погоды

Расст.

от объекта, м

1

Аммиак, хранящ. под давл.

300

2,5

30

2

Ночь, спл.

обл-сть

200

2

Водород цианистый

50

1,0

20

0,6

День, ясно,

перемен.

обл-сть

100

3

Сернистый ангидрид

100

Не обвал.

- 40

4

Неизвестно

150


Примечание. Если объем разлившегося АХОВ неизвестен, то принимается его максимальное значение, содержащееся в емкости или трубопроводе, между двумя автоматическими отсеками.

    1. Способы защиты населения при химической аварии

  1. Устройство санитарно защитной зоны (С33) вокруг химически опасного объекта (ХОО).

  2. Обвалование резервуаров, устройство ограждающей стенки, подземных резервуаров с водой.

  3. Внедрение автоматической системы защиты.

  4. Эвакуация населения из очага химического поражения.

  5. Использование СИЗ и МСЗ.

  6. Герметизация помещений.

Используемая литература

  1. Пчелинцев В.А., Контев Д.В. и др. Охрана труда в строительстве. – М., -1991.

  2. Журавлёв В.П. и др. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях: Учеб. пособие. – М., 1999 .

  3. ГОСТ 12.1.005-88*. Общие санитарно – гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.

  4. ГОСТ12.1.005-76*. Вредные вещества, классификация и общие требования безопасности.

  5. ГОСТ 12.4.011-89. Средства защиты работающих. Общие требования и классификация.

  6. Буланенков С.А. и др. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. – Калуга, 2001.



Приложение 1

^ Таблица П 1

Характеристика АХОВ и вспомогательных коэффициентов для определения глубин зон заражения



№ п/п

Наименование АХОВ

Плотность АХОВ т/м3

t˚ кипен., ˚С

Пороговая токсодоза,

мг·мин/л

Значение вспомогательного коэффициента

К1

К2

К3

К7

Газ

Жидк

-40˚С

-20˚С

0

20˚С

40˚С

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

1

Аммиак, храним. под давлением

0,0008

0,681

-33,42

15

0,18

0,025

0,04

0/0,9

11

0,6/1

1/1

1,4/1

2

Водород цианистый

––

0,687

25,7

0,2

0

0,026

3,0

0

0,3/1

0,4

1

1,3

3

Сернистый ангидрид

0,0029

1,462

-10,1

1,8

0,11

0,049

0,333

0/0,2

0/0,5

0,3/1

1/1

1,7/1

4

Фосген

0,0035

1,432

8,2

0,6

0,05

0,0061

1,0

0/0,1

0/0,3

0/0,7

1/1

2,7/1

5

Жидк. хлор

0,0062

1,568

- 34,1

0,6

0,18

0,052

1,0

0/0,9

0,3/1

0,6/1

1/1

1,4/1


Примечание:

  1. Плотность газообразных АХОВ приведены при атмосферном давлении. Если давление в ёмкости отлично от атмосферного, плотность АХОВ определяют путём умножения гр.3 на значение давления в кгс/см2.

  2. В графах «10-14» в числителе значение К7 для первичного, в знаменателе – для вторичного облака.



Таблица П 2

^ Глубина зоны возможного заражения АХОВ, км

Скорость ветра, м/с

Эквивалентное количество АХОВ, т

0,5

1

3

5

10

20

50

100

300

500

1

3,16

4,75

9,18

12,53

19,20

29,56

52,67

81,91

166

231

2

1,92

2,84

5,35

7,2

10,85

16,44

28,73

44,09

87,79

121

3

1,53

2,17

3,99

5,34

7,96

11,64

20,59

21,30

61,47

84,50

4

1,33

1,88

3,28

4,36

6,46

9,62

16,43

24,80

48,18

65,92

5

1,19

1,68

2,91

3,75

5,53

8,19

13,88

20,82

40,11

54,67

6

1,00

1,42

2,46

3,17

4,49

6,48

10,87

16,17

30,73

41,63



Таблица П 3

^ Значение коэффициента К4 в зависимости от скорости ветра

Скорость ветра,м/с

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

К4

1

1,33

1,67

2

2,34

2,67

3

3,34

3,67

4

5,68



Таблица П 4

^ Угловые размеры зоны возможного заражения (АХОВ)

в зависимости от скорости ветра

Скорость ветра, м/с

< 0,5

0,6 - 1

1,1 - 2

>2

φ, град

360

180

90

45



Таблица П 5

^ Скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха

в зависимости от скорости ветра


Скорость ветра, м/с.

1

2

3

4

5

6

7

8

9

Скорость переноса, км/ч

Инверсия

5

10

16

21
















Изотермия

6

12

18

24

29

35

41

47

59

Конвекция

7

14

21

28


















Таблица П 6

^ Определение степени вертикальной устойчивости

воздуха по прогнозу погоды


Скорость ветра, м/с

Ночь

Утро

День

Вечер

Ясно,

перем. обл.

Сплош. обл.

Ясно,

перем. обл.

Сплош. обл.

Ясно,

перем. обл.

Сплош. обл.

Ясно,

перем. обл.

Сплош. обл.

Менее

2

Инв.

Изот.

Изот.

(инв.)

Изот.

Конв.

(изот)

Инв.

Инв.

Изот.

От 2-3,9

Изот.

Изот.

Изот.

(инв.)

Изот.

Изот.

Изот.

(инв.)

Изот.

(инв.)

Изот.

Более 4

Изот.

Изот.

Изот.

Изот.

Изот.

Изот.

Изот.

Изот.


Примечание.

  1. Значения в скобках даны при снежном покрове;

  2. Если время возникновения аварии неизвестно, то принимают самые неблагоприятные условия: инверсия, Vветр. = 1м/с.




  1. Вопросы для самопроверки

1. Что называется токсическими веществами?

2. Деление ЯВ по токсичности.

3. Нормирование токсичных веществ.

4. Что называется ПДК?

5. На какие классы по степени опасности делятся ЯВ?

6. Каким прибором определяют концентрацию токсических веществ в воздухе рабочей зоне? Принцип действия прибора.

7. Способы защиты от токсических веществ.


Похожие:

Методические указания к лабораторной работе iconМетодические указания к лабораторной работе
Методические указания к лабораторной работе «Исследование токсических газов и паров в воздухе рабочей зоны». – Ростов н/Д: Рост гос...
Методические указания к лабораторной работе iconМетодические указания к лабораторной работе №5
...
Методические указания к лабораторной работе icon«25», ноября 1999 г. Методические указания к лабораторно-практической работе № п-1 «оценка состояния и расчет заземления электроостановок»
Методические указания к лабораторной работе №П-1 "Оценка состояния и расчет заземления электроустановок" Ростов н/Д: Рост гос строит...
Методические указания к лабораторной работе iconМетодические указания к лабораторной работе №1 тмо определение коэффициента теплопроводности методом трубы (для студентов специальности 05060101-Теплоэнергетика дневной и заочной форм обучения)
Методические указания к выполнению лабораторной работе “Определение коэффициента теплопроводности методом трубы” для студентов специальности...
Методические указания к лабораторной работе icon«22», сентября 2001 г. Методические указания к лабораторно-практической работе n п-6 «исследование шумовой обстановки на рабочих местах»
Методические указания к лабораторной работе nп-6 "Исследование шумовой обстановки на рабочих местах" Ростов н/Д: Рост гос строит...
Методические указания к лабораторной работе iconМетодические указания к лабораторной работе №2 тмо определение коэффициента теплоотдачи при свободном движении среды (для студентов специальности 05060101-Теплоэнергетика дневной и заочной форм обучения)
Методические указания к лабораторной работе “Определение коэффициента теплоотдачи при свободном движении среды” для студентов специальности...
Методические указания к лабораторной работе iconМетодические указания к лабораторной работе №4 тмо исследование нагрева образца при постоянной температуре в печи (для студентов специальности 05060101-Теплоэнергетика дневной и заочной форм обучения)
Методические указания к лабораторной работе «Исследование нагрева образца при постоянной температуре в печи» по курсу «Тепломассообмен»...
Методические указания к лабораторной работе iconМетодические указания к контрольной работе для студентов заочной формы обучения по специальности
...
Методические указания к лабораторной работе iconМетодические указания к выполнению лабораторной работы "Исследование одиночных заземлителей" для студентов всех специальностей и всех форм обучения
Безопасность жизнедеятельности: Методические указания к выполнению лабораторной работы «Исследование одиночных заземлителей» для...
Методические указания к лабораторной работе iconМетодические указания и программа-задание для студентов 3-го курса
Методические указания предназначены для руководства при курсовом проектировании и могут использоваться архитекторами в практической...
Методические указания к лабораторной работе iconМетодические указания к выполнению лабораторной работы «Исследование метеорологических условий производственной среды», для студентов всех направлений всех форм обучения
Безопасность жизнедеятельности. Методические указания к выполнению лабораторной работы «Исследование метеорологических условий производственной...
Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Документы


При копировании материала укажите ссылку ©ignorik.ru 2015

контакты
Документы