Оценка устойчивости объекта к урагану

4. Оценка устойчивости объекта к урагану

Ураганы, тайфуны, штормы, бури, смерчи

Эти явления природы представляют собой чрезвычайно быстрые перемещения воздушных масс, зачастую имеющие катастрофические последствия. Градация скоростей ветра дается по шкале Бофорта. В ней принята 17-балльная система деления скоростей ветра и даются примерные разрушения, возникающие при различной силе ветра. Сильным считается ветер, имеющий скорость более 12 м/с; шторм (буря) имеет скорость 18,3-29 м/с; ураган – 29 м/с и более. При скорости ветра около 23 м/с ломаются ветви деревьев, срываются крыши с домов; значительные разрушения зданий происходят при скорости ветра 26 м/с, а сильные разрушения – при скорости ветра 30 м/с. Опустошительные разрушения, в том числе каменных и металлических мостов происходят при скорости ветра 40 м/с.

Ураганы и тайфуны обычно возникают при прохождении глубоких циклонов – гигантских атмосферных вихрей с убывающим к центру давлением воздуха. Это ветры силой 12 и более баллов (скорость более 29 м/с), производят сильнейшие разрушения. В нашей стране тайфуны доходят до районов Дальнего Востока, Приморья, Сахалина, Курильских островов. Продолжительность существования урагана (тайфуна) достигает 9-12 суток. Они сопровождаются ливнями, снегопадами, градом, электрическими разрядами и приносят большие разрушения народному хозяйству: сносят легкие строения и повреждают прочные, обрывают провода линий электропередачи, связи, опустошают поля, ломают и выворачивают с корнями деревья. Метательные действия скоростного напора ветра проявляются в отрыве от земли людей и различных предметов. В итоге люди гибнут или получают травмы различной тяжести, контузии.

Шторм при движении воздушных масс над поверхностью моря (океана) вызывает сильное волнение. Высота волн достигает 10-12 м и более, что приводит к повреждению и даже гибели судов.

Буря – это также сильный ветер, наблюдающийся обычно при прохождении циклона и сопровождающийся разрушениями на суше. Скорость ветра достигает 16-27 м/с (60-100 км/ч), а длительность – от нескольких часов до нескольких суток. В зависимости от структуры и цвета почв, выдуваемых ветром, различают черные бури (на черноземах), бурые или желтые бури (на супесях и суглинках), красные бури (на окрашенных окисями железа почвах) в пустынях Средней Азии.

Бури приводят к большим потерям с сельском хозяйстве, разрушают почвенный покров на огромных территориях. Кроме того, они могут быть причинами транспортных аварий, аварий на производственных предприятиях, наносить ущерб сельскому хозяйству.

Наиболее надежной защитой от ураганов, бурь является укрытие людей в защитных сооружениях (убежищах), а также в метро, подземных переходах, подвалах и т.п. В прибрежных районах необходимо учитывать возможность затопления таких убежищ и выбирать укрытия на возвышенных участках местности.

Смерч (торнадо) – вихревое движение воздуха, возникающее в грозовом облаке, а затем распространяющееся в виде черного рукава к земле. Когда смерч опускается к земле, основание его напоминает воронку, диаметром несколько десятков метров. Движение воздуха – против часовой стрелки со скоростью до 100 м/с (360 км/ч). Давление воздуха внутри воронки резко понижено, поэтому туда засасывается все, что вихрь может оторвать от земли и поднять по спирали вверх, перенося на значительные расстояния. Двигаясь над местностью, смерч разрушает постройки, линии передач, мосты и т.п.

Лучшее средство спасения при приближении торнадо – укрыться в убежище. Если смерч застал вас в дороге, на открытой местности, лучше всего скрыться в кювете дороги, яме, рве, овраге и плотно прижаться к земле. В городе надо немедленно покинуть автомобиль, автобус, трамвай и спрятаться в ближайшем подвале, убежище, метро, подземном переходе.

5. Оценить химическую обстановку при аварии (разливе) сильнодействующего ядовитого вещества на объекте

На объекте разрушилась емкость с 50 т СДЯВ – хлор.

Степень вертикальной устойчивости воздуха (инверсия)

Ветер дует в направлении объекта со скоростью U = 3 м/с. Размер объекта 3х2 км. Численность производственного персонала 1500 человек. Обеспеченность противогазами 90%. В период аварии производственный персонал находился в здании. Температура +20°С.

Определить:

1)  Глубину зоны заражения.

2)  Время испарения сильнодействующего ядовитого вещества.

3)  Площадь зоны возможного заражения.

4)  Возможные потери производственного персонала с учетом обеспеченности противогазами:

а) легкой степени.

б) средней и тяжелой степени.

в) со смертельным исходом.

Начертить схему зоны химического заражения. Оценить обстановку и сделать вывод.

Из таблиц определим по данным приложения степень вертикальной устойчивости воздуха, при данных метеоусловиях это инверсия. По таблице определяем глубину распространения зараженного воздуха (по условию задачи местность закрытая.):

Г = 41,1 км.

С учетом поправочного коэффициента на скорость ветра глубина распространенного воздуха равна Г₁=41,1^.0,45=18,495 км

Определяем ширину зоны химического заражения:

Ш = 0,15^.18,495 = 2,77 км.

Определяем площадь зоны химического заражения:

км

Зона возможного заражения

 S_в=8,82×10^-3 ×Г²×φ=8,82×10^-3 ×18,495² ×45°=135,765 км²

Время испарения вычисляется по формуле: ;

Где h – толщина слоя (0,05), d – плотность СДЯВ, К₂ – физ-хим. коэффициент, К₄ - коэффициент скорости ветра, К₇ – коэффициент температуры воздуха.

Возможные потери рабочих, населения и личного состава МЧС в очаге химического поражения, %.

Исходя из таблицы возможны потери 18% человек персонала, если они не будут выведены в укрытия, и 9% - если будут в укрытии.

Потери людей в очаге поражения:

Легкой степени – 25%

Средней и тяжелой – 40%

Со смертельным исходом – 35%.

Т.е. из 1500 чел 270 чел пострадают, из них 67 чел легко, 108 чел – в средней и тяжелой стадии, 95 человек – со смертельным исходом.

6. Ежегодно в странах мира вследствие различных опасностей неестественной смертью погибает n человек (n – число несчастных случаев). Определить риск R гибели человека за год, если известно N количество проживающих людей в стране

 R = n/N

Список литературы

1.  Быстров В.П. Сборник нормативных документов и актов по охране труда предприятия, учреждения, учебного заведения. Симферополь. 2001.

2.  Князевский Б.А. Охрана труда. М. 1992.

3.  Шкрабак В.С., Казлаускас Г.К. Охрана труда. М., 1989 .