Определение количественных характеристик выброса ХОВ

6.2.1. Определение степени вертикальной устойчивости воздуха

Расчет проводится по табл. 1.5, с использованием исходных данных табл. 1.1. (скорость ветра, облачность, время суток), и записывается в форму отчета словами (например, «изотермия»).

6.2.2. Определение эквивалентного количества вещества в первичном облаке

Эквивалентное количество Q_э1 вещества в первичном облаке определяется по формуле

Q_э1 = К₃К₄К₅К₆ Q₀,(1.3)

где: К₃ – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха на процесс перехода ХОВ в первичное облако. К₃ = 1 –для сжатых газов, К₃ = 0для жидкостей, кипящих выше температуры окружающей среды; К₃ принимается из табл. 1.4 в числителе для случая, если температура кипения жидкости ниже температуры окружающей среды;

К₄ –коэффициент, зависящий от условий хранения ХОВ (табл. 1.4; для сжатых газов К₄ = 1);

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

К₆ – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого ХОВ (табл. 1.4);

Q₀ – количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т.(табл. 1.1).

6.2.3. Определение эквивалентного количества вещества во вторичном облаке

Эквивалентное количество вещества во вторичном облаке рассчитывается по следующей формуле:

Q_э2 = (1 – К₃ К₄ ) К₁К₂К₅К₆К₇К₈ Q₀/(hd) (1.4)

где: К₁ – К₆ - коэффициенты, приведенные ранее;

К₇ – выбирается из знаменателя табл. 1.4; (табл. 1.4);

К₈ – коэффициент, зависящий от времени N (табл. 1.1), прошедшего после начала аварии; значение коэффициента К₈ определяется после расчета продолжительности Т (в часах) испарения вещества по формулам (1.5):

(1.5)

	К8 =

 

 

d – плотность ХОВ, т/м³, выбирается из табл. 1.2 для сжиженных газов – для газа; величина d, соответственно выбирается из табл. 1.2 для жидкости, если рассматривается ядовитая жидкость;

h – толщина слоя ХОВ, м. h определяется по формуле (1.1) при наличии поддона или обваловки, и принимается равной 0,05 м при свободном разливе.

7. Пример расчетов

7.1. По формуле (1.2) определяем продолжительность поражающего действия ХОВ:

T = hd/(K₁K₂K₃) = 0,05 ^. 0,815/(3,0 ^. 0,034 ^. 0,76) = 0,526 ч = 32 мин

Исходные данные в примеры взяты из табл. 1.1 для варианта №36. Так как по этим данным характер разлива свободный, то толщина слоя ХОВ принята h = 0,05 м. Вид ХОВ по табл. 1.1 – формальдегид, его плотность по табл. 1.2 d = 0,815 т/м³ . Скорость ветра по табл. 1.1 равна 7 м/с. В табл. 1.4 даны значения коэффициента К₁ = 2,67 для скорости 6 м/с и К₁ = 3,34 для скорости 8 м/с. Сложив эти два значения и разделив пополам, получим для скорости 7 м/с К₁ = 3,0. По табл. 1.4 для формальдегида К₂ = 0,034, а К₃ принимаем равным 0,76 между значениями 0,5 при температуре 0^о С и 1,0 при температуре 20^о С,

учитывая, что у нас по табл. 1.1 задана температура 12^о С.

7.2. По табл. 1.5, используя данные табл. 1.1, определяем степень вертикальной устойчивости воздуха. Результат – изотермия.

7.3. По формуле (1.3) определяем эквивалентное количество ХОВ в первичном облаке:

Q_э1 = К₃К₄К₅К₆ Q₀ = 0,76 ^. 0,19 ^. 0,23 ^. 1 ^. 100 = 3,32 т

К₃ = 0,76 определен в п. 7.1. По табл. 1.4 К₄ = 0,19, а К₆ = 1. По рекомендации п. 6.2.2 для изотермии (см. п.7.2) К₅ = 0,23. Q₀ = 100 т по табл. 1.1.

7.4. По формуле (1.4) определяем эквивалентное количество ХОВ во вторичном облаке:

Q_э2 = (1 – К₃ К₄ ) К₁К₂К₅К₆К₇К₈ Q₀/(hd) =

= (1 – 0,76 ^. 0,19) ^. 3,0 ^. 0,034 ^. 0,23 ^. 1 ^. 1 ^. 0,526 ^. 100/(0,05 ^. 0,815) = 25,9 т

Коэффициент К₇ по табл. 1.4 принимаем равным 1, а К₈ = Т = 0,526 ч, по формулам (1.5) при Т < 1 ч. Остальные коэффициенты, толщина слоя ХОВ и плотность ХОВ определены ранее.

Литература:

1. Сидоренко А. В., Пустовит В.Т.Практикум по курсу «Защита населения и хозяйственных объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность» – Мн.: Акад. упр. при Президенте Респ. Беларусь, 2007.

2. Методика прогнозирования масштабов заражения СДЯВ при авариях на химически опасных объектах РД 52.04.253 – 90, Л, 1991.

3. Аварийные карточки СДЯВ, 1998.

4. Материалы 2-й Международной конференции МЧС. – Мн, 2003.

5. Дорожко С.В. и др. Защита населения и объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность: пособие. В 3 ч. Ч.1.Чрезвычайные ситуации и их предупреждение. – Мн.: Дикта, 2009.

6. Дорожко С.В. и др. Защита населения и объектов в чрезвычайных ситуациях. Радиационная безопасность: пособие. В 3 ч. Ч.2. Система выживания населения и защита территорий в чрезвычайных ситуациях. – Мн.: Дикта, 2009.

ПРИЛОЖЕНИЕ

Таблица 1.1

Исходные данные

Номер вари-анта	Тип ХОВ	Количество ХОВ, Q0, т	Характер разлива	Высота поддона, Н, м	Время разлива, ч, мин
	Хлор		поддон		19.00
	Аммиак		обваловка		15.00
	Фосген		поддон		7.30
	Сероводород		свободный	—	8.00
	Формальдегид		свободный	—	12.30
	Метил хлористый		поддон		22.20
	Диметиламин		поддон	1,5	6.00
	Хлор		обваловка		23.00
	Аммиак		поддон		11.00
	Фосген		поддон		12.20
	Сероводород		свободный	—	3.30
	Диметиламин		свободный	—	18.30
	Метил хлористый		поддон	1,5	23.00
	Хлор		поддон		9.00
	Водород хлористый		обваловка	1,5	2.30
	Хлор		обваловка		1.00
	Аммиак		поддон		14.40
	Фосген		поддон	1,5	15.30
	Сероводород		поддон		19.00
	Хлор		поддон		17.50
	Окись этилена		свободный	—	22.00
	Водород фтористый		поддон		5.00
	Аммиак		свободный	—	16.00
	Хлор		обваловка	1,5	3.50
	Окись этилена		поддон		24.00
	Сероводород		свободный	—	12.30
	Формальдегид		поддон	1,5	4.30
	Фосген		свободный	—	15.50
	Формальдегид		свободный	—	1.30
	Метил хлористый		поддон		11.25
	Аммиак		свободный	-	19.30
	Хлор		поддон		2.30
	Метил хлористый		обваловка	1,5	8.50
	Сероводород		обваловка		21.30
	Окись этилена		поддон		15.10
	Формальдегид		свободный	-	3.10

 

Продолжение таблицы 1.1

Номер вари-анта	Время после аварии N, ч (N^0,8)	Облачность	Ско-рость ветра, м/с	Температура воздуха, ^0С	Расстояние до объекта Х, км	Характер местности (расстояние от места аварии)
	1 (1)	переменная				открытая
	2 (1,741)	сплошная, дождь			1,5	поселок (1 км) (ветер вдоль улиц)
	3 (2,41)	ясно				поселок (1 км)
	4 (3,03)	ясно		–20		открытая
	5 (3,62)	сплошная				лес (2 км)
	4 (3,03)	ясно				открытая
	3 (2,41)	переменная				лес (1,5 км)
	2 (1,741)	переменная				поселок (3 км)
	1 (1)	сплошная			0,4	открытая
	1 (1)	ясно				котловина (1 км)
	2 (1,741)	сплошная		–5		открытая
	5 (3,62)	переменная				котловина в 1 км
	2 (1,741)	переменная		–20		открытая
	3 (2,41)	сплошная			0,5	открытая
	4 (3,03)	ясно		–20		поселок в 2 км
	0,5 (0,574)	сплошная		–10		лес в 5 км
	1 (1)	переменная				поселок в 1км
	2 (1,741)	ясно				открытая
	1,5 (1,383)	переменная			1,3	открытая
	3 (2,41)	сплошная				лес (2 км)
	1,5 (1,383)	ясно			1,8	открытая
	2 (1,741)	ясно				лес (1,5 км)
	3 (2,41)	сплошная				открытая
	2,5 (2,08)	сплошная				поселок (2 км)
	1 (1)	переменная				открытая
	0,5 (0,574)	сплошная				поселок в 5 км
	2 (1,741)	ясно				открытая
	2 (1,741)	ясно				поселок в 1 км
	1 (1)	переменная				открытая
	2 (1,741)	переменная				котловина
	1 (1)	сплошная			0,6	открытая
	3 (2,41)	ясно				открытая
	2 (1,741)	сплошная				котловина
	1 (1)	ясно		- 10		лес в 1 км
	2,5 (2,08)	переменная				поселок в 1 км
	2 (1,741)	сплошная				котловина 1 км

Примечание. В условии задач принято, что объекты, леса, котловины, населенные пункты располагаются на векторе скорости ветра на определенном удалении от места аварии.

 

Таблица 1.2

Основные характеристики ХОВ

Наименование ХОВ	Плотность ХОВ, т/м^3	Температура кипения, ^0С	Пороговая токсодоза, мг.мин/л
газ	жидкость
Аммиак	0,0008	0,681	– 3,42
Хлор	0,0032	1,555	– 34,1	0,6
Фосген	0.0035	1,432	8,2	0,6
Водород хлористый	0,0016	1,191	– 5,10
Диметиламин	0,0020	0,680	6,9	1,2
Метил хлористый	0,0023	0,983	– 3,76	10,08
Акролеин	—	0,839	52,7	0,2
Сероводород	0,0015	0,964	– 0,35	16,1
Окись этилена	—	0,882	10,7	2,2
Водород Фтористый	—	0,989	19,52
Формальдегид	—	0,815	–19	0,6
Сероуглерод	—	1,263	46,2

 

Таблица 1.3

Значение коэффициента К₂ в зависимости от скорости ветра

Скорость ветра, м/с
К2		1,33	1,67		2,67	3,34

Таблица 1.4