Прогнозирование глубин зон заражения сдяв

Общие положения

Настоящая методика позволяет осуществлять прогнозирование масштабов зон заражения при авариях на технологических емкостях и хранилищах, при транспортировке железнодорожным, трубопроводным и другими видами транспорта, а также в случае разрушения химически опасных объектов.

1.1. Методика распространяется на случай выброса СДЯВ в атмосферу в газообразном, парообразном или аэрозольном состоянии.

Масштабы заражения СДЯВ в зависимости от их физических свойств и агрегатного состояния рассчитываются по первичному и вторичному облаку, например:

для снижения газов – отдельно по первичному и вторичному облаку;

для сжатых газов – только по первичному облаку;

для ядовитых жидкостей, кипящих выше температуры окружающей среды – только по вторичному облаку.

1.2. Исходные данные для прогнозирования масштабов заражения СДЯВ:

- общее количество СДЯВ на объекте и данные по размещению их запасов в емкостях и технологических трубопроводах;

- количество СДЯВ, выброшенных в атмосферу, и характер их разлива на подстилающей поверхности («свободно», «в поддон» или в «обваловку»);

- высота поддона или обваловки складских емкостей;

- метеорологические условия: температура воздуха, скорость ветра на высоте 10м, степень вертикальной устойчивости воздуха.

1.3. При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения на случай производственных аварий в качестве исходных данных рекомендуется принимать: за величину выброса СДЯВ (Q₀) – его содержание в максимальной по объему единичной емкости (а для сейсмических районов – общий запас), метеорологические условия – инверсия, скорость ветра - 1м/с.

Для прогноза масштабов заражения непосредственно после аварии должны браться конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося) СДЯВ и реальные метеоусловия.

1.4. Внешние границы зоны заражения СДЯВ рассчитываются по пороговой токсодозе при ингаляционном воздействии на организм человека.

Порядок нанесения зон заражения на планы и карты изложен ниже.

1.5. Принятые допущения:

емкости, содержащие СДЯВ, при авариях разрушаются полностью;

толщина слоя жидкости для СДЯВ (h), разлившихся свободно на подстилающей поверхности, принимается равной 0,05м по всей площади разлива; для СДЯВ, разлившихся в поддон или обваловку, определяется из соотношений:

при разливах из емкостей, имеющих самостоятельный поддон (обвалование)

h = H – 0.2,

где: H – высота поддона (обвалования), м;

при разливах из емкостей, расположенных группой, имеющих общий поддон (обвалование)

h = Q₀ / (F * d),

где: Q₀ – количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т;

d – плотность СДЯВ, т/куб.м;

F – реальная площадь разлива в поддон (обвалование), кв.м;

предельное время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменными метеорологических условий (степени вертикальной устойчивости воздуха, направления и скорости ветра) составляют 4 часа. По истечении указанного времени прогноз обстановки должен уточняться;

при авариях на газо- и продуктопроводах величина выброса СДЯВ принимается равной его максимальному количеству, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями, например для амиакопроводов –275 –500 т.

в методике используется понятие эквивалентного количества СДЯВ, т.е. такого количества хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости воздуха количеством данного вещества, перешедшим в первичное или вторичное облако.

Прогнозирование глубин зон заражения СДЯВ

Расчет глубины зоны заражения СДЯВ ведется с помощью данных, приведенных в таблице П2.7.7.-1.

Определение количественных характеристик выброса СДЯВ.

Определение эквивалентного количества вещества по первичному облаку.

Эквивалентное количество вещества по первичному облаку (в тоннах) определяется по формуле:

Q_э1 = K1*K3*K5*K7*Q₀

где: К1 – коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ

(таблица П2.7.7.-2.), для сжатых газов К1=1;

К3 – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого СДЯВ

(таблица П2.7.7.-2.);

К5 – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха: принимается равным для инверсии –1, для изотермии –0,23, для конвекции –0,08;

К7 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха

(таблица П2.7.7.-2.), для сжатых газов К7=1;

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

Таблица П.2.7.7.-1.

Глубины зон возможного заражения СДЯВ, км

Скорость ветра, м/с	Эквивалентное количество СДЯВ, т
0,01	0,05	0,1	0,5
	0,38	0,85	1,25	3,16	4,75	9,18	12,53	19,20	29,56	38,13	52,67	65,23	81,91
	0,26	0,59	0,84	1,92	2,84	5,35	7,20	10,83	16,44	21,02	28,73	35,35	44,09	87,7
	0,23	0,48	0,68	1,53	2,17	3,99	5,34	7,96	11,94	15,18	20,6	25,21	31,3	61,5	84,5
	0,19	0,42	0,59	1,33	1,88	3,28	4,36	6,46	9,62	12,18	16,43	20,05	24,8	48,18
	0,17	0,38	0,53	1,19	1,68	2,91	3,75	5,53	8,18	10,33	13,88	16,89	20,8	40,1	54,7	83,6
	0,15	0,34	0,43	1,09	1,53	2,66	3,43	4,88	7,20	9,06	12,14	14,8	18,13	34,7	47,1	71,7
	0,14	0,32	0,45		1,42	2,46	3,17	4,5	6,5	8,14	10,9	13,2	16,2	30,7	41,6	63,16
	0,13	0,30	0,42	0,94	1,33	2,3	2,97	4,2	5,92	7,42	9,9	11,98	14,68	27,75	37,5	56,7
	0,12	0,28	0,4	0,88	1,25	2,17	2,8	3,96	5,6	6,86	9,1	11,03	13,5	25,4	34,24	51,6
	0,12	0,26	0,38	0,84	1,19	2,06	2,66	3,76	5,31	6,5	8,5	10,23	12,54	23,5	31,6	47,53
	0,10	0,22	0,31	0,69	0.97	1,68	2,17	3,07	4,34	5,31	6,86	8,11	9,7	17,6	23,5

Примечания: 1. При скорости ветра более 15м/с размеры зон заражения принимать как при скорости 15м/с.

2. При скорости ветра менее 1м/с размеры зон заражения принимать как при скорости 1м/с.

 

Таблица П.2.7.7.-2

Характеристики СДЯВ и вспомогательные коэффициенты для определения глубины заражения

№ пп	Наименование СДЯВ	Плотность СДЯВ, т/м	Температура кипения, 0С	Пороговая токсодоза (мг мин)/л	Значения вспомогательных коэффициентов
К1	К2	К3	К7
Газ	Жидкость	Для -400С	Для -200С	Для 00С	Для 200С	Для 400С
	Акролеин		0,839	52,6	0,2		0,013	0,75	0,1	0,2	0,4		2,2
	Амиак:
	хранение под давлением	0,0008	0,681	-33,42		0,18	0,025	0,04	0 / 0,9	0,3 / 1	0,6 / 1	1 / 1	1,4 / 1
	Изотермическое хранение		0,681	-33,42		0,01	0,025	0,04	0 / 0,9	1 / 1	1 / 1	1 / 1	1 / 1
	Ацетонитрил		0,786	81,6	21,6		0,004	0,028	0,02	0,1	0,3		2,6
	Ацетонциангидрин		0,932		1,9		0,002	0,316			0,3		1,5
	Водород мышьяковистый	0,0035	1,64	-62,47	0,02	0,17	0,054	0,857	0,3 / 1	0,5 / 1	0,8 / 1	1 / 1	1,2 / 1
	Водород фтористый		0,989	19,52			0,028	0,15	0,1	0,2	0,5
	Водород хлористый	0,0016	1,191	85,10		0,28	0,037	0,30	0,64 / 1	0,6 / 1	0,8 / 1	1 / 1	1,2 / 1
	Водород бромистый	0,0036	1,49	-66,77	2,4	0,13	0,055	6,0	0,2 / 1	0,5 / 1	0,8 / 1	1 / 1	1,2 / 1
	Водород цианистый		0,687	25,7	0,2		0,026	3,0			0,4		1,3
	Диметиламин	0,0020	0,680	6,9	1,2	0,06	0,041	0,5	0 / 0,1	0 / 0,3	0 / 0,8	1 / 1	2,5 / 1
	Метиламин	0,0014	0,699	-6,5	1,2	0,13	0,34	0,5	0 / 0,3	0 / 0,7	0,5 / 1	1 / 1	2,5 / 1
	Метил бромистый		1,732	3,6	1,2	0,04	0,039	0,5	0 / 0,2	0 / 0,4	0 / 0,9	1 / 1	2,3 / 1
	Метил хлористый	0,0023	0,983	-23,76	10,8	0,125	0,044	0,056	0 / 0,5	0,1 / 1	0,6 / 1	1 / 1	1,5 / 1
	Метилакрилат		0,953	80,2			0,005	0,025	0,1	0,2	0,4		3,1
	Метилмеркаптан		0,867	5,95	1,7	0,06	0,043	0,353	0 / 0,1	0 / 0,3	0 / 0,8	1 / 1	2,4 / 1
	Нитрил акриловой кислоты		0,806	77,3	0,75		0,007	0,80	0,04	0,1	0,4		2,4
	Окислы азота		1,491	21,0	1,5		0,04	0,4			0,4
	Окись этилена		0,882	10,7	2,2	0,05	0,041	0,27	0 / 0,1	0 / 0,3	0 / 0,7	1 / 1	3,2 / 1
	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
	Сероводород	0,0015	0,964	-60,35	16,1	0,27	0,042	0,036	0,3 / 1	0,5 / 1	0,8 / 1	1 / 1	1,2 / 1
	Сероуглерод		1,263	46,2			0,021	0,013	0,1	0,2	0,4		2,1
	Соляная кислота (конц.)		1,198				0,021	0,03		0,1	0,3		1,6
	Триметил амин		0,671	2,9		0,07	0,047	0,1	0 / 0,1	0 / 0,4	0 / 0,9	1 / 1	2,2 / 1
	Формальдегид		0,815	-19	0,6	0,19	0,34		0 / 0,4	0 / 1	0,5 / 1	1 / 1	1,5 / 1
	Фосген	0,0035	1,432	8,2	0,6	0,05	0,061		0 / 0,1	0 / 0,3	0 / 0,7	1 / 1	2,7 / 1
	Фтор	0,0017	1,512	-188,2	0,2	0,95	0,038		0,7 / 1	0,8 / 1	0,9 / 1	1 / 1	1,1 / 1
	Фосфор треххлористый		1,57	75,3			0,01	0,2	0,1	0,2	0,4		2,3
	Фосфора хлорокись		1,675	107,2	0,06		0,003		0,05	0,1	0,3		2,6
	Хлор	0,0032	1,588	-34,1	0,6	0,18	0,052		0 / 0,9	0,3 / 1	0,6 / 1	1 / 1	1,4 / 1
	Хлорпикрин		1,658	112,3	0,02		0,002		0,03	0,1	0,3		2,9
	Хлорциан	0,0021	1,22	12,6	0,75	0,04	0,048	0,8			0 / 0,6	1 / 1	3,9 / 1
	Этиленимин		0,838		4,8		0,009	0,125	0,05	0,1	0,4		2,2
	Этиленсульфид		1,005		0,1		0,013		0,05	0,1	0,4		2,2
	Этилмеркаптан		0,839		2,2		0,028	0,27	0,1	0,2	0,5		1,7

Примечания: 1. Плотности газообразных СДЯВ в графе 3 приведены для атмосферного давления; при давлении в емкости, отличном от атмосферного, плотности газообразных СДЯВ определяются путем умножения данных графы 3 на значение давления в кгс/кв.см.

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

3. В графе 6 численные значения токсодоз, помеченные звездочками, определены ориентировочно расчетом по соотношению: ТД=240 К ПДКр.з., где: ПДКр.з. – ПДК рабочей зоны по ГОСТ 12.1.005-88 мг/л

К = 5 – для раздражающих ядов (одна звездочка)

К = 9 – для прочих ядов (две звездочки)

4. Значение К1 для изотермического хранения аммиака приведено для случая разливов в поддон.

 

При авариях на хранилищах сжатого газа величина Q₀ рассчитывается по формуле:

Q₀ = d*Vx

где: d – плотность СДЯВ, т/куб.м. (таблица П2.7.7.-2.);

Vx – объем хранилища, куб.м.

 

При авариях на газопроводе величина Q₀ рассчитывается по формуле:

Q₀ = (n*d*Vr) / 100

где: n – процентное содержание СДЯВ в природном газе;

d – плотность СДЯВ, т/куб.м. (таблица П2.7.7.-2);

Vr – объем секции газопровода между автоматическими отсекателями, куб.м.

 

При определении величины Qэ1 для сниженных газов, не вошедших в таблицу П2.7.7.-2., значение коэффициента К7 принимается равным 1, а значение коэффициента K1 рассчитать по соотношению:

K1 = (Cp*T) / Нисп

где: Ср – удельная теплоемкость жидкого СДЯВ, кдж/кг град;

Т – разность температур жидкого СДЯВ до и после разрушения емкости, град;

Нисп – удельная теплота испарения жидкого СДЯВ при температуре испарения, кдж/кг.

 

2.1.2. Определение эквивалентного количества вещества по вторичному облаку (в тоннах) рассчитывается по формуле:

Qэ2 = (1-К1)*К2*К3*К4*К5*К6*К7*Q₀ / (h*d)

где: К2 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств СДЯВ (таблица П2.7.7.-2.);

К4 – коэффициент, учитывающий скорость ветра (таблица П2.7.7.-3.);

К6 – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии N; значение коэффициента К6 определяется после расчета продолжительности испарения вещества Т по формуле:

Т = (h*d) / K2*K4*K7;

где: h – толщина слоя СДЯВ, м;

d – плотность СДЯВ, т/куб.м.;

K6 = N^0,8 при N<T;

K6 = T^0,8 при N>T; при T>1 часа, К6 принимается для 1 часа.

Для определения величины Qэ2 для веществ, не вошедших в таблицу П2.7.7.-2., значение коэффициента К7 принимается равным 1, а значение коэффициента К2 определяется по формуле:

К2 = 8,1*10^-6*Р*М^1/2

где: P – давление насыщенного пара вещества при заданной температуре воздуха, мм.рт.ст.;

М – молекулярный вес вещества;

 

Общие положения

Настоящая методика позволяет осуществлять прогнозирование масштабов зон заражения при авариях на технологических емкостях и хранилищах, при транспортировке железнодорожным, трубопроводным и другими видами транспорта, а также в случае разрушения химически опасных объектов.

1.1. Методика распространяется на случай выброса СДЯВ в атмосферу в газообразном, парообразном или аэрозольном состоянии.

Масштабы заражения СДЯВ в зависимости от их физических свойств и агрегатного состояния рассчитываются по первичному и вторичному облаку, например:

для снижения газов – отдельно по первичному и вторичному облаку;

для сжатых газов – только по первичному облаку;

для ядовитых жидкостей, кипящих выше температуры окружающей среды – только по вторичному облаку.

1.2. Исходные данные для прогнозирования масштабов заражения СДЯВ:

- общее количество СДЯВ на объекте и данные по размещению их запасов в емкостях и технологических трубопроводах;

- количество СДЯВ, выброшенных в атмосферу, и характер их разлива на подстилающей поверхности («свободно», «в поддон» или в «обваловку»);

- высота поддона или обваловки складских емкостей;

- метеорологические условия: температура воздуха, скорость ветра на высоте 10м, степень вертикальной устойчивости воздуха.

1.3. При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения на случай производственных аварий в качестве исходных данных рекомендуется принимать: за величину выброса СДЯВ (Q₀) – его содержание в максимальной по объему единичной емкости (а для сейсмических районов – общий запас), метеорологические условия – инверсия, скорость ветра - 1м/с.

Для прогноза масштабов заражения непосредственно после аварии должны браться конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося) СДЯВ и реальные метеоусловия.

1.4. Внешние границы зоны заражения СДЯВ рассчитываются по пороговой токсодозе при ингаляционном воздействии на организм человека.

Порядок нанесения зон заражения на планы и карты изложен ниже.

1.5. Принятые допущения:

емкости, содержащие СДЯВ, при авариях разрушаются полностью;

толщина слоя жидкости для СДЯВ (h), разлившихся свободно на подстилающей поверхности, принимается равной 0,05м по всей площади разлива; для СДЯВ, разлившихся в поддон или обваловку, определяется из соотношений:

при разливах из емкостей, имеющих самостоятельный поддон (обвалование)

h = H – 0.2,

где: H – высота поддона (обвалования), м;

при разливах из емкостей, расположенных группой, имеющих общий поддон (обвалование)

h = Q₀ / (F * d),

где: Q₀ – количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т;

d – плотность СДЯВ, т/куб.м;

F – реальная площадь разлива в поддон (обвалование), кв.м;

предельное время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменными метеорологических условий (степени вертикальной устойчивости воздуха, направления и скорости ветра) составляют 4 часа. По истечении указанного времени прогноз обстановки должен уточняться;

при авариях на газо- и продуктопроводах величина выброса СДЯВ принимается равной его максимальному количеству, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями, например для амиакопроводов –275 –500 т.

в методике используется понятие эквивалентного количества СДЯВ, т.е. такого количества хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости воздуха количеством данного вещества, перешедшим в первичное или вторичное облако.

Прогнозирование глубин зон заражения СДЯВ

Расчет глубины зоны заражения СДЯВ ведется с помощью данных, приведенных в таблице П2.7.7.-1.