По оценке химической обстановки

Задача 1. В результате аварии на химически опасном объекте произошел выброс АХОВ при следующих исходных данных (согласно полученному варианту задания):

тип АХОВ – хлор;

количество АХОВ, Q₀ = 96 тонн;

условия хранения АХОВ – жидкость под давлением;

высота обвалования, Н = 2 м;

время после аварии N = 4 ч;

метеоусловия: изотермия; температура воздуха Т_в = 10⁰С; скорость ветра, V₁₀ = 2 м/с.

Расстояние до населенного пункта, L=5, км.

 

Необходимо:

1.Определить эквивалентное количество вещества по первичному облаку.

2.Определить эквивалентное количество вещества по вторичному облаку.

3.Определить продолжительность (Т) поражающего действия АХОВ.

4.Расчитать глубину заражения первичным и вторичным облаком АХОВ.

5. Рассчитать полную глубину зоны заражения.

6.Определить площади зоны возможного и фактического заражения.

7.Определить время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту.

8. Нанести зону химического заражения на схему.

 

Решение.

1. Вычисляем эквивалентное количество хлора, перешедшее в первичное облако:

Q_Э1 = К₁×К₃×К₅×К¢₇×Q₀ = 0,18×1×0,23×0,8×96 = 3,18 т,

где: К₁ = 0,18; К₃ = 1; К₅ = 0,23; К¢₇ = 0,8 (Приложение 2).

2. Вычисляем эквивалентное количество хлора, перешедшее во вторичное облако, по формуле:

Q_Э2 = (1-К₁)× К₂×К₃×К₄×К₅ × К₆×К¢¢₇×Q₀/(h×r) = (1 – 0,18) 0,052×1×1,33×0,23×3,03×1×96/(1,8×1,553) = 1,357 т,

где: К₂ = 0,052; К₄ = 1,33; К¢¢₇ = 1; h = H – 0,2= 2 – 0,2 = 1,8 м; r = 1,553 т/м³ (приложение 2).

3. Продолжительность (Т) поражающего действия АХОВ определяется временем его испарения (в часах) с площади разлива и находится по формуле:

ч,

К₆ = N^0,8 = 4^0,8 = 3,03.

4. Вычисляем глубину распространения первичного и вторичного, облаков АХОВ с применением формул интерполирования: для скорости ветра в 2 м/с (Приложение 3).

Тогда глубина распространения первичного и вторичного облаков АХОВ составит:

, км;

, км;

5. Вычисляем общую глубину распространения облаков зараженного АХОВ воздуха:

Г = Г₁ + 0,5×Г₂ = 5,336 + 0,5×3,249 = 6,96 км.

Находим предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс (Г_п):

Г_п = N × W = 4 × 12 = 48 км/ч.

В рассматриваемом случае N =4 ч, скорость переноса переднего фронта облака зараженного АХОВ воздуха - V =12 км/ч (табл.3.2).

Так как Г < Г_п, общая глубина распространения зараженного АХОВ воздуха составит – Г = 6,96 км.

6. Определяем площади возможного и фактического заражения по формулам:

S_в = 8,75×10^-3×Г²×j = 8,75×10^-3×6,96²×90 = 38,15 км²,

где S_в – площадь зоны, км²; Г – глубина зоны, км; j = 90⁰- угловые размеры зоны, град.

Угловые размеры зоны определяются в зависимости от скорости ветра V согласно данным, приведенным в табл. 3.4.

Площадь зоны фактического заражения АХОВ – площадь территории, заряженной АХОВ в опасных пределах. Она рассчитывается по формуле:

S_ф = К_в×Г²×N^0,2= 0,133∙6,96²∙4^0,2 = 8,5 км²,

где К_в – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, который принимают равным: 0,133 при изотермиии; N – время, прошедшее после аварии, ч.

Ширина зоны химического заражения АХОВ приближенно может быть определена по СВУ и по колебаниям направления ветра: при изотермии – 0,15 глубины зоны.

Ш = 0,15 ×Г =0,15∙6,96 = 1,044 км.

Высота подьема облака АХОВ (Н_об) зависит от глубины распространения и СВУ. Для закрытой местности Н_об определяется по формулам:

Н_об = 0,015 ×Г = 0,015∙6,96 =0,1км – при изотермии;

7. Время подхода (t_п) заражающего воздуха к определенному рубежу (населенному пункту) зависит от средней скорости переноса переднего фронта облака (W) (табл. 3.2) воздушным потоком и определяется выражением:

t_п = L/W = 5/12= 0,4 часа или около 25 минут;

где L – расстояние (в км) от источника заражения до заданного рубежа.

8. Нанесение зоны химического заражения согласно рис. 3.1.

 

Вывод: полная глубина зоны химического заражения хлором составляет 6,96 км, что является угрозой для населенного пункта, так как расстояние от ХОО до населенного пункта 5 км. Время подхода заражающего воздуха составляет 25 минут при ширине зоны химического заражения АХОВ 1,044 км.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Предлагаемая методика по выявлению и оценке химической обстановки позволяет использовать результаты расчетов для их анализа и практического применения при проведении мероприятий по ликвидации последствий аварий химического заражения.

На основании анализа полученных результатов определяются возможные последствия в очаге поражения исходя из обеспеченности производственного персонала и населения средствами защиты.

Анализируются условия работы предприятия относительно влияния АХОВ на производство, материалы и сырье. Устанавливается возможность герметизации зданий цехов и других помещений, где работают люди, а также возможность работы в средствах индивидуальной защиты. Определяются вещества для обеззараживания территории объекта, зданий и сооружений, способы проведения санитарной обработки людей и дегазаций в случае необходимости.

 

Литература

1. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. С.А. Буланенков, С.И. Воронов, П.П. Губченко и др. Под общ. Ред. М.И. Фалеева. – Калуга: ГУП «Облиздат», 2001.- 480с.

2. Г.А. Корсаков. Комплексная оценка обстановки и управление предприятием в чрезвычайных ситуациях. Учебное пособие. С.-Пб., 1993.-129с.

3. Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте. РД 52.04.253-90.М: ШГО СССР, 1990.

4. Методические указания по оценке химической обстановки при авариях (разрушениях) на объектах имеющих сильнодействующие ядовитые вещества./Новочеркасск. Политехн. ин-т. Новочеркасск, 1991, 31с.

5. Правила безопасности и порядок ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами при перевозке их по железным дорогам. М., 1990. 27с.

6. Мельник Б.Д. Инженерный справочник по технологии неорганических веществ. 2-е изд. М.: Химия, 1975. 544с.

Приложение 1