Научная статья на тему 'К вопросу о прогнозировании последствий аварий на химически опасных объектах'

К вопросу о прогнозировании последствий аварий на химически опасных объектах Текст научной статьи по специальности «Энергетика и рациональное природопользование»

CC BY
982
173
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по энергетике и рациональному природопользованию , автор научной работы — Аксенов В. Н., Абдулина Е. Р.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «К вопросу о прогнозировании последствий аварий на химически опасных объектах»

Важнейшими вопросами проектирования и реализации проектов в строительстве остаются проблемы экологии. Их необходимо решать на всех уровнях, начиная с градостроительных вопросов и заканчивая проектированием, строительством и эксплуатацией зданий и сооружений. Сбалансированность архитектурного и инженерного решения должна обеспечивать комфортность, энергоэффективность, долговечность и оптимальность эксплуатационных условий.

Список использованной литературы

1. Бутрос Гали ООН мобилизует народы всего мира на уменьшение последствий стихийных бедствий. STOP Disastes - Остановить катастрофы // ООН. МДОСБ. -1994. - №1(17). - С. 3-4.

2. Государственный доклад о состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Москва, МЧС России, 1996.

3. Материалы Межведомственной комиссии по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций. М.: МЧС России, 1997-1999 гг.

4. Осипов В.И. «Всемирная конференция по природным катастрофам: итоги, стратегия, перспективы», Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, № 11, 1994, М.: ВИНИТИ. - С. 3-21.

5. A. Decade Against Natural Disasters. Word Meteorological Organization, Geneva - Switzerland, № 779, 1994.

К ВОПРОСУ О ПРОГНОЗИРОВАНИИ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИЙ НА ХИМИЧЕСКИ ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ

В.Н. Аксенов, магистрант, Е.Р. Абдулина, доцент, к.т.н., Северо-Кавказский федеральный университет, г. Ставрополь

Наибольшую угрозу для населения Ставропольского края представляют возможные чрезвычайные ситуации техногенного характера и одни из них это аварии на химически опасных объектах (ХОО).

Химически опасный объект - опасный производственный объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные химические вещества, при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое поражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды (ГОСТ Р 22.0.05-94).

На территории Ставропольского края запасы аварийно химически опасных веществ (АХОВ) сосредоточены на объектах пищевой промышленности, а также на хладокомбинатах и коммунальном хозяйстве.

Всего на территории субъекта расположено 95 ХОО.

Наиболее крупные ХОО расположены в г. Невинномысск - ОАО «Невинномысский Азот» с запасом веществ приблизительно равных 20500 т аммиака, 42 т хлора, г. Лермонтов - ОАО «Гидрометаллургический завод» -500 т аммиака, г. Ставрополь - склады хлора 40 т, г. Пятигорск - ОАО «Холод» - 20 т аммиака.

Из общего объема используемых, производимых, хранимых АХОВ, наибольшее количество приходится на хлор и аммиак.

Наибольшую опасность представляют возможные выбросы в окружающую среду таких АХОВ как хлор. Так при испарении 1 л жидкого хлора образуется около 450 л хлора газообразного. Мгновенное испарение хлора происходит за счет накопленной в нем теплоты перегрева и характеризуется быстрым переходом в газообразное состояние до 18 % жидкого хлора, содержащегося в сосуде (при температуре хранения 2930 К). Образующееся на стадии мгновенного испарения пароаэрозольное облако ввиду высокой плотности хорошо растекается по подстилающей поверхности, относительно слабо рассеивается, сохраняя поражающие концентрации. Статистика крупных аварий с выбросом хлора в окружающую среду показывает, что возможна массовая гибель людей в результате отравления.

При производственных авариях, катастрофах на транспортных средствах во время транспортировки АХОВ возможны разрушения емкостей, что приведет к выбросу опасных веществ в атмосферу и образованию зон химического заражения. В результате ж/д аварии при транспортировке АХОВ в зонах возможного химического заражения может оказаться значительная часть объектов экономики города, в зависимости от места аварии, т.к. протяженность железнодорожных путей по территории Ставропольского края составляет сотни километров.

Степень риска возникновения аварий с АХОВ на транспорте всецело зависит от выполнения инструкций по безопасной перевозке опасных веществ железнодорожным и автомобильным транспортом.

Риск как ожидаемая величина людских потерь является количественной мерой, наиболее адекватным образом отражающей природу безопасности территории субъекта Российской Федерации.

Оценка риска является тем методическим инструментом, при помощи которого потенциальные опасности, угрожающие населению города, могут быть оценены количественно. Во многих случаях этот инструмент является по существу единственной возможностью исследовать сложные проблемы безопасности, ответ на которые не может быть получен из практического опыта, как, например, возникновение и развитие аварий с крайне малой вероятностью реализации, но с большими потенциальными последствиями.

В общем случае всякая потенциальная опасность характеризуется двумя составляющими величинами - вероятностью возникновения чрезвычайной ситуации и величиной возможного материального, экономического, экологического или социального ущерба.

Анализ риска для территории Ставропольского края осуществлялся, исходя из сопоставления выявленных потенциальных опасностей с требованиями нормативных документов, регламентирующих уровни безопасности.

Сравнительный анализ результатов расчетов позволит выявить наиболее опасный по последствиям и наиболее вероятный сценарии развития чрезвычайной ситуации с выбросом (выливом) АХОВ на ХОО, характерные для территории Ставропольского края.

Расчет произведен программой Центра исследований экстремальных ситуаций (ЦИЭКС) «Экстремум».

В качестве наиболее опасного сценария рассматривается выброс 42 т хлора в результате полного разрушения технологического оборудования и обладающих максимальным количеством одновременно используемых опасных веществ и, следовательно, имеющих наибольший энергетический потенциал, при погодных условиях, способствующих максимальной глубине распространения АХОВ. Ввиду размещения объекта в сейсмоопасной зоне расчет последствий возможной аварии проводился по максимальному общему количеству опасного вещества на ХОО.

Исходные данные для расчетов последствий возможной аварии по наиболее опасному сценарию ее развития представлены в таблице 1.

Таблица 1

Исходные данные аварии

№ Наименование показателя Значение

1 Тип аварии: полное разрушение емкости, (технологического оборудования) Полное

содержащей жидкость и газ разрушение

2 Вещество Хлор

3 Общая масса вещества, кг 42000

4 Состояние атмосферы (умеренная устойчивость) Инверсия

5 Скорость ветра, м/с 1

6 Температура воздуха, ОС 20

Результаты расчета по наиболее опасному сценарию развития аварии с выбросом хлора в окружающую среду приведены в таблице 2.

Таблица 2

Результаты расчета последствий аварии_

№ Наименование показателя Значение

1 Глубина заражения, км 20

2 Площадь возможного заражения, км 627,5

3 Площадь зоны фактического заражения, км 42,7

4 Общие потери населения, чел в том числе: 7068

санитарные потери тяжелой и средней форм тяжести (выход людей из строя не менее чем на 2 недели), чел. 2473

санитарные потери с легкой формой тяжести, чел. 3891

безвозвратные потери 704

В качестве наиболее вероятного сценария развития аварии рассматривался выброс жидкого хлора в результате частичной разгерметизации контейнера, содержащего 0,85 т жидкого хлора с коэффициентом участия опасного вещества в создании поражающих концентраций 0,1 при среднегодовых погодно-климатических условиях.

Исходные данные для расчетов последствий возможной аварии, по наиболее вероятному сценарию ее развития представлены в таблице 3.

Частота реализации данного сценария составляет 9,8-10-6.

Таблица 3

Исходные данные аварии

№ Наименование показателя Значение

1 Тип аварии: частичная разгерметизация емкости, (технологического оборудования) содержащей жидкость и газ Частичная разгерметизация

2 Вещество Хлор

3 Общая масса вещества, кг 850

4 Состояние атмосферы (умеренная устойчивость) Изотермия

5 Скорость ветра, м/с 3,8

6 Температура воздуха, 0С 9,1

Результаты расчетов по данному сценарию представлены в таблице 4.

Таблица 4

Результаты расчета последствий аварии

№ Наименование показателя Значение

1 Глубина заражения, км 0,48

2 Площадь возможного заражения, км 0,09

3 Площадь зоны фактического заражения, км 0,025

4 Общие потери населения, чел., в том числе: 105

санитарные потери тяжелой и средней форм тяжести (выход людей из строя не менее чем на 2 недели), чел. 37

санитарные потери с легкой формой тяжести, чел. 58

безвозвратные потери 10

В качестве наиболее опасного сценария развития аварии рассматривалась утечка аммиака в результате разгерметизации емкости, содержащей 80 т аммиака при погодных условиях, способствующих максимальной глубине распространения АХОВ.

Исходные данные для расчетов последствий возможной аварии по наиболее опасному сценарию ее развития представлены в таблице 5.

Таблица 5

Исходные данные аварии__

№ Наименование показателя Значение

1 Тип аварии: частичная разгерметизация емкости, (технологического оборудования) содержащей жидкость и газ Разгерметизация

2 Вещество Аммиак

3 Общая масса вещества, кг 80000

4 Состояние атмосферы (умеренная устойчивость) Инверсия

5 Скорость ветра, м/с 1

6 Температура воздуха, 0С 20

Результаты расчетов по данному сценарию представлены в таблице 6.

Таблица 6

Результаты расчета последствий аварии_

№ Наименование показателя Значение

1 Глубина заражения, км 2,50

2 Площадь возможного заражения, км2 9,81

3 Площадь зоны фактического заражения, км2 0,67

4 Общие потери населения, чел в том числе: 3156

санитарные потери тяжелой и средней форм тяжести (выход людей из строя не менее чем на 2 недели), чел 1105

санитарные потери с легкой формой тяжести, чел 1736

безвозвратные потери 315

Частота реализации опасного сценария развития аварии при выбросе 42 т хлора и утечки аммиака 80 т составляет 4-10-6.

Расчетно-аналитический комплекс, разработанный на основе ГИС-технологий, позволил раскрыть возможные последствия аварий, сопровождающихся выбросом (выливом) АХОВ на ХОО, а также рассчитать показатели обстановки при таких авариях, которые могут произойти на территории Ставропольского края в процессе эксплуатации опасных веществ на ХОО.

Полученные результаты по частотам реализации сценариев ЧС, диапазону воздействия полей поражающих факторов, масштабам безвозвратных и санитарных потерь позволяют сделать вывод, что наиболее опасным сценарием развития ЧС на территории края является утечка аммиака из резервуаров, а наиболее вероятным это разгерметизация контейнера, содержащего жидкий хлор.

Список использованной литературы

1. ГОСТ Р 22.0.05-94. Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Техногенные чрезвычайные ситуации. Термины и определения.

2. Абдулина Е.Р., Нечаева А.С., Кабалоев И.О. К вопросу об обеспечение безопасности опасных производственных объектов / Актуальные проблемы строительства, транспорта, машиностроения и техносферной

безопасности: Матер. II ежегод. науч.-практ. конф. Северо-Кавказского фед. ун-

275

та «Университетская наука - Региону» Россия, г. Ставрополь,- Ставрополь: ООО ИД «ТЭСЭРА», 2014. - С.254-256.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3. Абдулина Е.Р., Науёкайтите В.И. К вопросу об обеспечение промышленной безопасности опасного производственного объекта / Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности и защиты населения на территориях в чрезвычайных ситуациях: Сб. науч. тр. по матер. Всерос. науч.-практ. конф. г. Ставрополь - Ставрополь: ООО ИД «ТЭСЭРА», 2014. - С.63-65.

МОНИТОРИНГ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

Ф.Е. Ануфриев, курсант, Н.Н. Кривенко, старший преподаватель, к.т.н., Воронежский институт ГПС МЧС России, г. Воронеж

В период научно-технической революции человечество столкнулось с нарастающим по масштабам и глубине разрушительным воздействием на природу своей хозяйственной и иной деятельности. Состояние природной среды подвержено непрерывным природным и антропогенным изменениям. Это обстоятельство вызывает повышенный интерес к изучению экологических проблем, к выработке научно-обоснованных мероприятий, направленных на оптимизацию отношений общества и природы.

В сложившейся ситуации представляется чрезвычайно важной (как для незамедлительных практических действий, так и для планирования на длительную перспективу) организация контроля состояния природной среды, ее непрерывных изменений и определение тенденций в ее изменениях. В связи с чем, возникла потребность в организации системы мониторинга -комплексной системы наблюдения за состоянием окружающей среды, оценки и прогноза изменений ее состояния под воздействием природных и антропогенных факторов.

Целью современного экологического мониторинга является создание основы для защиты окружающей среды и содействие формированию высокопродуктивной системы «человек-природа».

Основными задачами системы мониторинга являются:

1. Наблюдение за факторами, воздействующими на окружающую природную среду, и ее состоянием;

2. Оценка фактического состояния природной среды;

3. Прогноз состояния окружающей среды и оценка этого состояния.

В основе построения систем экологического мониторинга реального времени лежит принцип управления на основе анализа потока событий, известный из кибернетики и программирования. Управление на основе анализа потока событий основано на регистрации и обработке событий (непрерывно поступающих данных о текущем состоянии окружающей среды).

Системы мониторинга природных сред и экосистем включают в себя

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.