Прогнозування хімічної обстановки при аваріях на хімічно небезпечних об’єктах.

 

Розрахунок глибини зони зараження здійснюється в такій послідовності:

1. Визначається еквівалентна кількість речовини по первинній хмарі (в тоннах) за формулою

Q_е1=К₁·К₃·К₅ ·К₇ ·Q₀, (3.1)

де К₁ - коефіцієнт, який залежить від умов збереження СДОР (табл. 5.1

додатка 5, для стиснутих газів К₁=1);

К₃ - коефіцієнт, який дорівнює відношенню токсодози хлору до

порогової токсодозидругої СДОР (табл. 5.1, додаток 5);

К₅ - коефіцієнт, що враховує ступінь вертикальної стійкості повітря: для

інверсії, К₅=1; ізотермії, К₅=0,23; конвекції, К₅=0,08;

К₇ - коефіцієнт, який враховує вплив температури повітря (табл. 5.1 додатка 5, для стиснутих газів К₇=1);

Q₀ - кількість викинутої (вилитої) при аварії CДОР, т.

При аваріях на сховищах стиснутого газу Q₀ розраховується за формулою

Q₀ = dV_X, Т,

де d - щільність СДОР, т/м³ (табл. 5.1 додаток 5);

V_X – об’єм сховища, м³.

При аваріях на газопроводі

(3.2)

де n - процентна концентрація СДОР в природному газі;

V_r – об’єм секції газопроводу між автоматичними вимикачами, м³.

Примітка. При визначенні Q_е1 для скраплених газів, які не ввійшли в табл. 5.1 додатка 5, К₇ приймається рівним 1, а

(3.3)

де С_р - питома теплоємність рідкої СДОР, кДж/кгּград.;

ΔТ - різниця температур рідкої СДОР до і після зруйнування ємкості, °С;

ΔН_вип. - питома теплота випаровування рідкої СДОР при температурі

випаровування, кДж/кг.

2. Визначається еквівалентна кількість речовини по вторинній хмарі за виразом

(3.4)

де К₂ - коефіцієнт, який залежить від фізико-хімічних властивостей СДОР (табл. 5.1, додаток 5);

К₄ - коефіцієнт, що враховує швидкість вітру (табл. 5.2, додаток 5);

К6 - коефіцієнт, який залежить від часу після аварії (табл. 5.3, додаток 5);

h - товщина шару СДОР, м.

Примітка. 1. При визначенні величини Q_е2 для речовин, які не ввійшли в табл. 5.1 додаток 5, К₇=1, а

(3.5)

де Р - тиск насичення пари речовини при заданій температурі повітря, мм.рт.ст.;

М - молекулярна маса речовини.

2. Товщина шару СДОР, які розлились вільно на поверхні, приймається h=0,05 м по всій площі розливу; при розливах із ємкості, яка має свій піддон

де Q₀ - кількість викинутої (розлитої) при аварії речовини, т;

d - щільність СДОР, т/м³;

F - площа розливу в піддон, м³.

3. За Q_e1, Q_e2 і швидкостію вітру з табл. 5.4 додатка 5 визначаються глибини Г₁, Г₂. Повна глибина зони зараження Г_М буде

Г_М=0,5-Г₁+Г₂, км. (3.6)

Отримане значення Г_М зрівнюється з можливим значенням глибини перенесення повітряних мас Г_П

Г_П=ТּV_П, км, (3.7)

де Т - час від початку аварії, год.;

V_П - швидкість перенесення зараженого повітря при даних швидкості повітря і ступені вертикальної стійкості повітря, км/год, (табл. 5.8, додаток 5).

За остаточну глибину зони зараження приймається менше з двох (Г_М і Г_П), порівняних між собою значень.

4. Визначення площі зони зараження. Площа зони можливого зараження первинною (вторинною) хмарою СДОР визначається за формулою

S=8,72ּ10^-3ּГ²ּφ,км², (3.8)

де S - площа зони можливого зараження СДОР, км²;

Г - глибина зони зараження, км;

φ - кутові розміри зони можливого зараження, град. (табл. 5.7, додаток 5).

Площа зони фактичного зараження S_ф дорівнює

S_ф=K₈ּГ²ּТ^0.2, (3.9)

де К₈ - коефіцієнт, який залежить від вертикальної стійкості повітря: інверсія, К₈=0,081; ізотермія, К₈=0,133; конвекція, К₈=0,235;

Т - час після аварії (катастрофи), год.

На топографічних картах і схемах зона можливого зараження має вигляд:

а) при швидкості вітру за прогнозом V_св<1 м/с зона зараження має вигляд кола (рис. 3.1), точка "0" відповідає джерелу зараження:

Рис. 3.1. - кутовий параметр φ=360;

- радіус кола дорівнює глибині зони Г, км;

б) при швидкості вітру за прогнозом V_св=1 м/с зона зараження має вигляд півкола (рис. 3.2);

в) при швидкості вітру за прогнозом > 1 м/с зона зараження має вигляд сектора (рис. 3.3.):

- φ=90⁰ при швидкості вітру 1 < V_св ≤ 2 м/с;

- φ=45⁰ при швидкості вітру V_св > 2 м/с.

Рис. 3.2

Рис.3.3

5. Визначення часу підходу зараженого повітря до об’єкта. Час підходу хмари СДОР до об’єкта залежить від швидкості перенесення хмари повітряним потоком і визначається за формулою:

(3.10)

де R - відстань від джерела зараження до осередка зараження, км;

V_П - швидкість перенесення переднього фронту хмари зараженого повітря, км/год, (табл. 5.8, додаток 5).

6. Визначення тривалості дії ураження СДОР.

Тривалість уражаючої дії СДОР визначається часом його випаровування з площі розливу. Час випаровування СДОР з площі розливу (в годинах) визначається за формулою:

(3.11)

де h - товщина шару СДОР, м;

d - щільність СДОР, т/м';

К₂, К₄, К₇ - коефіцієнти.