Розрахунок розмірів зони хімічного зараження і часу

Рухи зараженого повітря до ОГД

Заражена хмара, яка утворюється в місці викиду ХНР, переноситься вітром над місцевістю і накриває певну територію, де люди можуть бути отруєними. Ця територія називається зоною хімічного зараження. Розміри зони характеризуються глибиною Г (тобто найбільшою дистанцією розповсюдження хмари за напрямом вітру, в межах якої в повітрі зберігаються вражаючі концентрації ХНР) і шириною Ш.

Процес розповсюдження зараженого повітря в приземному шарі атмосфери і, отже, розміри зони хімічного зараження визначають безліч чинників, серед яких: кількість ХНР у викиді і його властивості (токсичність і фізико-хімічні характеристики), технічні особливості зберігання ХНР (обвалованість ємності з ХНР або наявність під нею піддону), рельєф і характер місцевості (відкрита або закрита, тобто має забудову або рослинність) і особливо метеорологічних умов (швидкості вітру, температури повітря, наявності опадів і туману, вертикальної стійкості приземного шару).

У найбільшій мірі процес розповсюдження зараженого повітря залежить від швидкості вітру і вертикальної стійкості приземного шару атмосфери, яка визначається переміщеннями повітря по висоті і обумовлюється вертикальним розподілом температури повітря.

Ступінь вертикальної стійкості приземного шару атмосфери прийнято характеризувати трьома станами: інверсією, ізотермією і конвекцією.

Інверсія характеризує дуже спокійну атмосферу і буває в тиху, ясну погоду від заходу до сходу сонця, коли поверхня землі холодніша, ніж повітря. При інверсії температура повітря з висотою зростає, розсіяння зараженого повітря у вертикальному напрямі сильно гальмується і тому створюються найбільш сприятливі умови для збереження концентрацій ХНР в повітрі. При інверсії величина Г найбільша і, отже, хімічна обстановка є найнебезпечнішою.

Конвекція, навпаки, характеризує турбулентну атмосферу і буває в день при ясній погоді, коли від нагрітої землі піднімаються вгору потоки теплого повітря. При конвекції умови для розповсюдження зараженої хмари найгірші, і тому вона швидко розсівається.

Ізотермія (постійність температури повітря з висотою) виникає при переході від інверсії до конвекції і назад, тобто в ранковий і вечірній час, а також при похмурій або легковажній погоді.

Глибина зони хімічного зараження Г при аварійних викидах найбільш поширених ХНР - хлору і аміаку на закритій місцевості і швидкості приземного вітру V=1 м/с визначається за таблицею 1.2.4.

Таблиця 1.2.4 - Глибина зони хімічного зараження Г, км при швидкості приземного вітру 1 м/с.

 

Тип ХНР	Кількість ХНР у викиді G,т
	При інверсії
Хлор	6,6			26,5	33,9	41,1		47,3
Аміак		1,3	1,7		2,4	2,7		3,3	3,6	3,9	4,3
	При ізотермії
Хлор	1,3		2,9	3,5		4,6	5,15	5,26	5,5	5,8
Аміак	0,2	0,26	0,33	0,4	0,47	0,54	0,6	0,65	0,72	0,79	0,9
	При конвекції
Хлор	0,4	0,52	0,65	0,78	0,9		1,08	1,16	1,22	1,27	1,32
Аміак	0,06	0,08	0,1	0,12	0,14	0,16	0,18	0,19	0,21	0,24	0,26

 

При інших швидкостях приземного вітру табличне значення Г слід помножити на поправочний коефіцієнт, який визначається за таблицею 1.2.5

Таблиця 1.2.5 - Поправочний коефіцієнт на швидкість приземного вітру

Ступінь стійкості атмосфери	Швидкість приземного вітру V (м/с)
Інверсія		0,6	0,45
Ізотермія		0,71	0,55
Конвекція		0,7	0,62

 

Ширина зони хімічного зараження Ш також залежить від вертикальної стійкості приземного шару атмосфери і для її визначення значення глибини зони Г необхідно помножити на коефіцієнт:

- 0,03 при інверсії;

- 0,15 при ізотермії;

- 0,8 при конвекції.

Оскільки швидкість окремих шарів повітря з висотою росте, то результативна швидкість руху зараженої хмари над землею перевищує швидкість приземного вітру. Цей ефект враховується через середню швидкість перенесення хмари повітряним потоком W (м/с), величина якої визначається за таблицею 1.2.6.

Таблиця 1.2.6 - Швидкість перенесення зараженої хмари W, м/с

Швидкість приземного вітру V (м/с)	Інверсія	Ізотермія	Конвекція
		1,5	1,5
		4,5	4,5

 

Таким чином, час руху зараженої хмари Т від місця викиду до ОГД знаходиться за формулою:

 

Т = R/W (1.2.4)

 

Слід звернути увагу на відповідність розмірності величин, що входять у формулу (1.2.4).

Величина Т є дуже важливій показник для керівника об’єкту, тому що вона визначає фактичний резерв часу на проведення евакуаційних заходів.

Розміри зони хімічного зараження Г і Ш, а також час руху зараженої хмари Т мають бути визначені для всіх трьох станів атмосфери, тобто для інверсії, ізотермії і конвекції.

На рисунку 1.2.4 графічно показана хімічна обстановка, яка може скластися в результаті викиду ХНР в залежності від метеорологічних умов.

Рисунок 1.2.4 - Схема зон хімічного зараження при аварії з викидом.........

Вона представляє виконану на комп'ютері в будь-якому вибраному масштабі схему зон хімічного зараження у вигляді секторів з радіусом Гi і хордою Шi з вершиною в місці викиду. На схему наносяться умовні контури населеного пункту і хімічно небезпечного об'єкту. На бісектрисі зон позначається об'єкт, що захищається. Над хімічно небезпечним об'єктом указуються параметри викиду у вигляді дробу: у чисельнику – тип ХНР і його кількість, в знаменнику довільно – час і дата викиду. На схемі зображаються тільки ті зони, для яких Гi > R. Величину Шi на схемі допускається збільшити в порівнянні з розрахунковою (тобто збільшити кут сектора до 30°), але розмір її вказується той, що отриманий в розрахунках.

Висновки і пропозиції

Даний розділ оформляється у вигляді окремих пронумерованих пунктів, в яких відбиваються отримані результати прогнозу хімічної обстановки, робляться відповідні висновки і даються пропозиції щодо захисту персоналу об'єкту. Зміст пунктів цього розділу являє стислий план заходів ЦЗ, що проводяться при виникненні і загрозі хімічного зараження, тобто цей розділ повинен дати відповіді на наступні питання:

- що отримане в результаті розрахунку розмірів зон зараження для різних метеорологічних умов;

- що отримане в результаті розрахунку часу руху зараженого повітря до об'єкту для різних метеорологічних умов;

- чи опиниться об'єкт в зоні хімічного зараження і в який час доби це може відбутися;

- чи можлива екстрена евакуація до підходу хмари. Якщо вона можлива, яким способом її необхідно здійснити (пішки перпендикулярно напрямку вітру або з використанням якого-небудь транспорту в безпечний район);

- якщо евакуація через нестачу часу недоцільна, то необхідно передбачити інші заходи щодо захисту персоналу. Наприклад, завчасно побудувати на об'єкт захисну споруду, а якщо це скрутно, виділити одне з приміщень об'єкт під герметичне укриття, де персонал з використанням ЗІЗ або без них може перечекати час проходження зараженої хмари через район об'єкту;

- чи необхідні які-небудь ЗІЗ органів дихання (протигази або простіші ЗІЗ). Якщо так, то вказати їх типи. Від хлору надійно захищає будь-який протигаз (ГП-5 і тому подібне), а від аміаку - тільки промисловий протигаз, що має фільтруючо-поглинаючу коробку марки М (червоного кольору) або КД (сірого кольору). Кроме того, для этих целей могут использоваться также дополнительные патроны газовые ДПГ-1.В крайньому випадку можуть бути використані простіші ЗІЗ – ватяно-марлеві пов'язки, які при застосуванні зволожуються 10%-м розчином лимонної кислоти при захисті від аміаку і 2%-м розчином соди при захисті від хлору. Відзначити, чи потрібні ЗІЗ для всього персоналу або тільки для охорони, нічної зміни і тому подібне.

Приклад: 1. За наслідками розрахунків глибина і ширина зон хімічного зараження складуть відповідно:

- при інверсії...км. і.... км.;

- при изотермії...км. і.... км.;

- при конвекції....км і..км..

2. Час руху зараженої хмари до об'єкту складе відповідно:

- при інверсії...мін;

- при изотермії...мін;

- при конвекції...мін.

3................... може опинитися в зоні хімічного зараження лише в нічний час чи......................

4................................

5. Персонал необхідно забезпечити ЗІЗ органів дихання, а саме............

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Гончарук В.Є., Качан С.І., Орел С.М., Пуцило В.І., «Оцінка обстановки у надзвичайних ситуаціях». Навчальний посібник, Видавництво НУ «Львівська політехніка». Львів, 2004р.,-136с.

2. Демиденко Г.П. Защита объектов народного хозяйства от оружия массового поражения: Монография / Г.П. Демиденко и др. – К.: Выща шк. 1987. – 256 с.

3. Стеблюк М.І. Цивільна оборона: Підручник. –К.: Знання, 2006. – 487 с.

4. Шоботов В.М. Цивільна оборона:Навчальний посібник. – К: Центр навчальної літератури, 2004. – 439 с.

5. Закон України "О гражданской обороне Украины" // Відом. Верховної Ради України.- 1993. № 2974.