Прогнозирование масштабов заражения АХОВ

1.4.1. Определение полных характеристик выброса АХОВ .

Количественные характеристики выброса АХОВ для расчёта масштабов

Заражения определяются по их эквивалентным значениям

 

1.4.1.1. Определяют эквивалентное количество АХОВ в тоннах,

по первичному облаку (Qэ₁)

, (1.1)

где: К₁ – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ(табл. 1.1);

К₃ – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе АХОВ (табл. 1.1);

К₅ – коэффициент, учитывающий СВУА, принимается равным: для инверсии - 1, для изотермии - 0,23, для конвекции - 0,08;

К₇ – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (табл. 1.1),

Q₀ – количество выброшенного или вылитого АХОВ, т.

 

1.4.1.2. Определяем эквивалентное количество АХОВ в тоннах,

по вторичному облаку (Qэ₂) по формуле:

Q_э2 = (1– K₁) × K₂ × K₃ × K₄ × K₅ × K₆ × K₇× (1.2)

 

где: К₂ – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (табл. 1.1);

К₄ – коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл. 1.3);

К₆ – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего, после аварии, определяется из соотношения:

К₆ = N ^0,8 при N < t

К₆ = t ^0,8 при N > t

К₆ = 1 при t < 1

где: N – время прошедшее после начала аварии, ч;

t – продолжительность испарения АХОВ, ч определяется ; (1.3)

h – толщина слоя АХОВ, м (толщина слоя жидкости, разлившейся свободно принимается равной 0,05 м; разлившихся в поддон или обваловку – h = H – 0,2 с высотой Н, м)

d - плотность АХОВ, т/м³

 

Расчёт глубины зоны заражения (r, км)

1.4.2.1. Определяем полную глубину заражения (Г, км) первичным (вторичным)

облаком

Для сжиженных газов:

Г = Гмак + 0,5Гмин, (1.4)

где: Гмак, Гмин – глубина заражения по первичному и вторичному облаку, км. Значения Гмин и Гмак определяются по данным табл. 1.4. с использованием величин Qэ₁, Qэ₂. При этом за Гмак принимается большее из двух сравниваемых значений табличной глубины заражения.

 

Для сжатых газов:

Г = Г₁, (1.5)

где Г = Г₁ – глубина заражения по первичному облаку, соответствующая значению Qэ₁, км (табл. 1.4).

Для жидкостей с температурой кипения выше температуры окружающей среды:

Г = Г₂, (1.6)

где: Г₂ – глубина заражения по вторичному облаку, соответствующая значению Qэ₂, км (табл. 1.4).

 

4.2.2. Определяем предельно возможное значение глубины

переноса воздушных масс (Г_п, км):

 

, (1.7)

где: N – время прошедшее после аварии;

V – переноса переднего фронта зараженного воздуха, км/ч (табл. 1.5)

 

4.2.3 Определяем расчетную глубину заражения (Г_р, км). За расчетную

принимается меньшее из двух сравниваемых между собой значений Г и Г_п.

 

Пример 1.

На химическом предприятии произошла авария на технологическом трубопроводе с жидким хлором, находящимся под давлением. Количество вытекшей из трубопровода жидкости не установлено. Известно, что в технологической системе содержалось 40 т сжиженного хлора.

Требуется определить глубину зоны возможного заражения хлором при времени от начала аварии 1 ч и продолжительность действия источника заражения (время испарения хлора).

Метеоусловия на момент аварии: скорость ветра 5 м/с, температура воздуха 0 ⁰С, изотермия. Разлив АХОВ на подстилающей поверхности – свободный.

Решение:

1. Так как количество разлившегося жидкого хлора неизвестно, то принимаем его равным максимальному – 40 т.

2. По формуле (1.1) определяем эквивалентное количество вещества в первичном облаке:

Q_э1 = K₁ × K₃ × K₅ × K₇ × Q₀

Q_э1 = 0,18 × 1 × 0,23 × 0,6 × 40 = 1 т.

3. По формуле (1.3) определяем время испарения хлора:

4. По формуле (1.2) определяем эквивалентное количество вещества во вторичном облаке:

Q_э2 = (1– K₁) × K₂ × K₃ × K₄ × K₅ × K₆ × K₇×

Q_э2 = (1-0,18) × 0,052 × 1 × 2,34 × 0,23 × 1 × 1 × = 11,8 т.

5. По табл. 1.4 для 1 т. находим глубину зоны заражения для первичного облака: Г₁ = 1,68 км.

6. Находим глубину зоны заражения для вторичного облака. Согласно табл. 1.4, глубина зоны заражения для 10 т. составляет 5,53 км, а для 20 т. – 8,19 км. Интерполированием находим глубину зоны заражения для 11,8 т.

7. Находим полную глубину зоны заражения по формуле 1.4:

Г = 6 + 0,5 × 1,68 = 6,84 км.

8. По формуле (1.7) находим предельно возможные значения глубины переноса воздушных масс: Г_п = 1 × 29 = 29 км.

Таким образом, глубина зоны заражения хлором в результате аварии может составить 6,8 км; продолжительность действия источника заражения – около 40 мин.