PRAKTIKUM_BZhD-k_izdaniyu

6. Шестая группа – вещества, нарушающие обмен веществ (окись этилена, метил бромистый, метилхлорид).

В Российской Федерации к настоящему времени насчитывается около 2 500 объектов, на территории которых хранится значительное количество аварийно химически опасных веществ. Такие объекты называются химически опасными объектами (ХОО). Как правило, к химически опасным относятся объекты промышленности, на которых АХОВ используется в качестве исходного сырья для технологических процессов, а также предприятия, где АХОВ являются промежуточным, либо конечным продуктом. К подобным объектам относятся предприятия химической и нефтеперерабатывающей промышленности, машиностроения, черной и цветной металлургии. Также значительное количество АХОВ сосредоточено на предприятиях пищевой промышленности, в жилищно-коммунальном хозяйстве, на станциях водоподготовки. Для подобных предприятий характерно расположение в черте города, что повышает их потенциальную опасность для населения. Таким образом, в непосредственной близости от жилых районов могут одновременно находиться тысячи тонн АХОВ.

Авария с выбросом АХОВ обуславливает возникновение зоны заражения, т.е. территории, на которой концентрация опасного вещества достигает опасных для жизни людей значений. На оказавшееся в зоне заражения население может воздействовать два вида поражающих факторов – первичное облако и вторичное облако.

Первичное облако – это облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного перехода (от 1 до 3 мин) в атмосферу части вещества из емкости хранения. Первичное облако образуется при аварии с выбросом веществ с температурой кипения ниже температуры окружающей среды. Вторичное облако – это облако АХОВ, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности. Вторичное облако образуется при аварии с выбросом сжиженных газов и жидкостей с температурой кипения выше температуры окружающей среды. Количество вещества (в тоннах), находящееся в первичном, либо вторичном облаке, называется эквивалентным количеством вещества.

Масштаб зоны заражения, а также продолжительность химического заражения определяются метеорологическими

условиями местности, физико-химическими свойствами вещества, а также расположением населенного пункта и плотностью населения.

Метеорологические условия включают в себя температуру воздуха, скорость и направление ветра, а также степень вертикальной устойчивости атмосферы. Различают 3 степени вертикальной устойчивости атмосферы: инверсия, изотермия, конвекция.

Инверсия – характерна для вечернего времени (час до захода + ночь + час после восхода). При изотермии нижние слои воздуха холоднее верхних и в случае аварии с выбросом АХОВ зараженное облако будет дольше сохраняться у поверхности земли. Таким образом, инверсия является наихудшим условием при развитии ЧС, вызванной выбросом АХОВ.

Изотермия – стабильное равновесие воздуха. Характерна для пасмурной погоды, а также в утренние и вечерние часы как переход от инверсии к конвекции и наоборот.

Конвекция – состояние, возникающее через 2 часа после восхода солнца, продолжающееся весь день и прекращающееся за 2-2,5 часа до захода солнца.

Для заблаговременного прогнозирования масштабов заражения и оценки химической обстановки на территории возможной аварии разработана и введена в использование РД 52.04.253-90 «Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте».

11.2. Исходные данные для прогнозирования

Согласно методике РД 52.04.253-90 исходными данными для прогнозирования масштабов заражения АХОВ являются:

-общее количество АХОВ на объекте и данные о размещении их запасов в технологических емкостях и трубопроводах;

-количество АХОВ, выброшенных в атмосферу, а также характер их хранения в емкости (в свободном состоянии, при наличии поддона или обваловки);

-высота поддона или обваловки емкости хранения;

-метеорологические условия (температура воздуха, скорость ветра, степень вертикальной устойчивости атмосферы.

Точную модель явлений и процессов, возникающих при аварии на ХОО получить практически невозможно в связи со значительным количеством факторов и нестабильностью их величины. Поэтому, при прогнозировании масштабов заражения принимаются следующие допущения:

-при авариях на объектах хранения АХОВ емкости с опасным веществом разрушаются полностью. Данное допущение означает, что количество АХОВ, хранившегося на объекте, соответствует количеству АХОВ, попавшего в окружающую среду;

-в случае хранения АХОВ в свободном состоянии (без поддона или обваловки) толщина слоя вещества, разлившегося по подстилающей поверхности (h, м) принимается равной 0,05 м по всей площади разлива. В случае наличия поддона или обваловки определяется по формуле:

где Н – высота поддона или обваловки, м.

- при авариях на продуктопроводах выброс АХОВ принимается равным максимальному количеству АХОВ, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями.

11.3. Прогнозирование последствий при аварии на химически опасном объекте

Оценка последствий при аварии на ХОО с выбросом АХОВ проводится в следующем порядке:

-расчет эквивалентного количества вещества в первичном и вторичном облаке;

-определение глубины зоны заражения;

-расчет площади зоны заражения;

-ориентировочная оценка численности пострадавшего населения.

11.3.1 Эквивалентное количество вещества в первичном облаке (Q1ýêâ ) определяется по формуле:

где К1 – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (приложение 11.В; для сжатых газов К1 = 1);

К3 – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого АХОВ (приложение 11.В);

К5 – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы (приложение 11.Е);

К7 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (приложение В; для сжатых газов К7 = 1);

Q0 – количество выброшенного при аварии вещества (или хранившегося в емкости), т.

При авариях на хранилищах сжатого газа Q0 рассчитывается по

Vx – объем хранилища, м3.

При авариях на газопроводе Q0 рассчитывается по формуле:

Vг – объем секции газопровода между автоматическими отсекателями, м3.

В случае определения Q1ýêâ для сжиженных газов, не вошедших в приложение В, значение коэффициента К7 принимается равным 1, а коэффициент К1 рассчитывается по соотношению:

где ср – удельная теплоемкость жидкого АХОВ, кДж/кг·ºС; ∆Т – разность температур жидкого АХОВ до и после

разрушения емкости, ºС; ∆Нисп – удельная теплота испарения жидкого АХОВ при

температуре испарения, кДж/кг.

11.3.2 Эквивалентное количество вещества во вторичном облаке (Q2ýêâ ) рассчитывается по формуле:

11.В, значение коэффициента К7 принимается равным 1, а коэффициент К2 определяется по формуле:

где Р – давление насыщенного пара вещества при заданной температуре воздуха, мм.рт.ст.;

m – молекулярная масса вещества.

11.3.3 Глубина зоны заражения при аварии на химически опасном объекте определяется в зависимости от эквивалентного количества вещества (Q1ýêâ ,Q2ýêâ ) и скорости ветра, м/с. По приложению 11.Б определяются максимально возможные значения глубины зоны заражения Г1 и Г2, соответствующие Q1ýêâ и Q2ýêâ .

После определения Г1 и Г2 рассчитывается полная глубина зоны заражения (км) по формуле:

где Гmax, Гmin – наибольшая и наименьшая их двух значений (Г1 и

Г2).

Полученное значение глубины зоны заражения, обусловленное физико-химическими свойствами вещества (Гполн, км), сравнивается с возможным значением глубины, обусловленным скоростью переноса переднего фронта зараженного воздуха (Гвозм, км) по формуле:

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

Vфр – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха, км/ч (определяется по приложению 11.Д в зависимости от скорости ветра Vвет).

За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается меньшее из двух сравниваемых величин (Гполн и Гвозм).

11.3.4 Помимо глубины зоны заражения для оценки последствий аварии на ХОО необходимо определение территории площади зоны заражения. Площадь зоны возможного заражения Sвозм определяется по формуле:

Sâîçì = 8,72 10−3 Ã ϕ ,

где Г – расчетная глубина зоны заражения, км; φ – угол сектора окружности, описывающего границы зоны

заражения, º (определяется в зависимости от скорости ветра по таблице 11.1).

где К8 – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости атмосферы (определяется по приложению 11.Е);

Г – расчетная глубина зоны заражения, км;

N – время, прошедшее после начала аварии, ч.

Зона фактического заражения включается в зону возможного заражения.

11.3.5 Время подхода облака АХОВ к заданному объекту (населенному пункту, объекту экономики и т.п.) зависит от скорости перехода облака воздушным потоком и определяется по формуле:

где t – время подхода облака АХОВ к заданному объекту, ч;

X – расстояние от источника заражения до заданного объекта,

км;

Vфр – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха, км/ч (определяется по приложению 11.Д в зависимости от скорости

ветра Vвет).

11.3.6 Определение возможных потерь среди населения осуществляется с помощью таблицы 11.2 на основании данных о

плотности населения, а также степени обеспеченности населения средствами индивидуальной и коллективной защиты.

Таблица 11.2

Примечание – ориентировочные потери в очаге поражения составят:

-легкой степени тяжести – 20%;

-средней и тяжелой степени (нуждающиеся в госпитализации) – 40%;

-со смертельным исходом – 35%.

11.4. Задания для самостоятельного решения

11.4.1 Оценить химическую обстановку при аварии на химически опасном объекте. Исходные данные приведены в таблице

11.3.

ПРИЛОЖЕНИЕ 11.А Определение степени вертикальной устойчивости атмосферы по

прогнозу погоды

Примечания:

1.Обозначения: ин - инверсия; из - изотермия; к - конвекция; буквы в скобках - при снежном покрове.

2.Под термином «утро» понимается период времени в течение 2

чпосле восхода солнца; под термином «вечер» - в течение 2 ч после захода солнца. Период от восхода до захода солнца за вычетом двух утренних часов - день, а период от захода до восхода солнца за вычетом двух вечерних часов - ночь.

3.Скорость ветра и степень вертикальной устойчивости воздуха принимаются в расчетах на момент аварии.

ПРИЛОЖЕНИЕ 11.Б

Глубина зоны зараженияв зависимости от эквивалентного

ПРИЛОЖЕНИЕ 11.В

Характеристики АХОВ и вспомогательные коэффициенты

Примечания:

1.Значения K7 в числителе приведены для первичного, в знаменателе - для вторичного облака.

2.Плотности газообразных АХОВ в графе 3 приведены для атмосферного давления; при давлении в емкости, отличном от атмосферного, плотности определяются путем умножения данных графы 3 на значение давления в атмосферах (1 атм = 760 мм рт. ст.).

3.Численные значения токсодоз, помеченные звездочками, определены ориентировочно по соотношению: