3. Методика расчета химической обстановки

3.1. Общие положения

Масштаб заражения АХОВ в зависимости от их физических свойств и агрегатного состояния рассчитывается:

• для сжиженных газов - отдельно по первичному и вторичному облаку;

• для сжатых газов - только по первичному облаку;

• для ядовитых жидкостей с температурой кипения выше 20°С - только по вторичному облаку.

При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения АХОВ в случае аварии в качестве исходных данных рекомендуется принимать: за массу выброса m₀ - массу АХОВ максимальной по объему единичной емкости (для сейсмических районов - общую массу АХОВ), метеорологические условия - инверсию, скорость ветра - 1 м/с.

При расчете масштабов заражения непосредственно после аварии берутся конкретные данные о массе выброшенного (разлившегося) АХОВ и реальные метеоусловия (приложение 2). Расчет глубины зоны заражения АХОВ ведется с помощью данных: представленных в табл. 4, 5, 6, 7, 8, 9. Расчеты производятся, исходя из следующих принятых условий:

- емкость, содержащая АХОВ, при авариях разрушается полностью;

- толщина слоя жидкости (h, м) определяется:

для свободно разлившихся на подстилающей поверхности принимается равной 0,05 м по всей площади разлива;

для разлившихся в поддон и обвалование определяется по формуле:

h = Н - 0,2, (1. 1)

где Н - высота поддона (обвалования), м;

для разлившихся из емкостей, расположенных группой, в общий поддон (обвалование) определяется по формуле:

где m₀ - масса выброшенного (разлившегося) при аварии АХОВ, т; S -фактическая площадь разлива в поддон, м²; d - плотность АХОВ, т/м³;

- предельное время пребывания людей в зоне заражения и время сохранения неизменными метеоусловий (степень вертикальной устойчивости воздуха, направление и скорость ветра) составляют 4 ч, затем химическая обстановка должна уточняться;

- при авариях на газо- (продукто)проводах масса выброса АХОВ принимается равной ее максимальной массе, содержащейся в трубопроводе между автоматическими отсекателями, например, для аммиакопроводов 275-500 т.

3.2. Определение массы выброшенного при аварии ахов

Масса выброшенного при аварии АХОВ для расчетов масштаба заражения определяется по его эквивалентной массе.

Под эквивалентной массой АХОВ понимается такая масса хлора, масштаб заражения которой при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости воздуха массой данного вещества. перешедшего в первичное (вторичное) облако.

Эквивалентная масса вещества по первичному облаку (m_Э1, т) определяется по формуле:

m_Э1=К₁*К₃*К₅*К₇*m₀, (1.2)

где К₁ - коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (табл. 4). К₃ - коэффициент, равный отношению поражающей токсодозы хлора к поражающей токсодозе другого АХОВ (табл.4); К₅ - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха (принимается равным для ин­версии - 1.0 , для изотермии - 0.23, для конвекции - 0.08); К₇ - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (табл.4); m₀ - масса выброшенного АХОВ при аварии, т.

При аварии на хранилищах масса АХОВ (m₀) рассчитывается по формуле:

m₀ = d*V_Х*К, (1.3)

где d - плотность АХОВ, т/м³ (табл.4); V_Х - объем хранилища АХОВ, м³;

К - коэффициент заполнения хранилища.

При аварии на газопроводах масса АХОВ (m₀) рассчитывается по формуле:

(1.4)

где n - содержание АХОВ в газе, % : d - плотность АХОВ, т/м³;

v_г - объем секции газопровода между автоматическими отсекателями, м³.

Таблица 4

Характеристики АХОВ и коэффициенты для определения глубины зоны заражения

Наименование АХОВ	Плотность АХОВ, т/м3 га		Т кипения, °С	Пораж. токсидоза,	Значение вспомогательных коэффициентов
					К1	К2	КЗ	К7 для температуры, 0С
								-40	-20	0	+20	+40
Аммиак под давлением	0,0008*)	0,681**)	-33,42	15	0,18	0,025	0,04	0/0,9	0,3/1	0,6/1	1/1	1,4/1
Аммиак в изотермическом режиме	—	0,681	-33,42	15	0,01	0,025	0,04	0/0,9***)	1,0/1	1,0/1	1/1	1,0/1
Оксиды азота	—	1,491	21,0	15	0	0,04	0,4	0	0	0,4	1,0	1,0
Диоксид серы	0,0029	1,462	-10,1	1,8	0,11	0,049	0,333	0/0,2	0/0,5	0,3/1	1/1	1,7/1
Сероуглерод	—	1,263	46,2	45	0	0,021	0,013	0,1	0,2	0,4	1,0	2,1
Фтор	0,017	1,512	-188,2	0,2	0,95	0,038	3,0	0,7/1	0,8/1	0,9/1	1/1	1,1/7,0
Хлор	0,0032	1,553	-34,1	0,6	0,18	0,052	1,0	0/0,9	0,3/1	0,6/1	1/1	1,4/1
Фосген	0,0035	1,432	8,2	0.6	0,06	0,061	1,0	0/0,1	0/0,3	0/0,7	1/1	2,7/1

Примечание: * ) - плотность газа; ** ) - плотность жидкости; 0/0,9***) – первая цифра - коэффициент К₇ для первичного облака; вторая цифра коэффициент К₇ для вторичного облака.

Эквивалентная масса вещества по вторичному облаку определяется по формуле:

(1.5)

где К₂ - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (табл. 4); К₄ - коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл. 5); К₆ -коэффициент, зависящий от времени t_а, прошедшего с начала аварии (табл. 6) и уточняемый по времени испарения АХОВ t_исп.

При t_исп > 4 ч К₆ принимается для 4 ч;

при t_а > t_исп К₆ принимается таким же, как для t_а = t_исп

При t_исп < 1 ч К₆ принимается как для 1 ч.

Время испарения АХОВ с площади разлива t_исп (ч) определяется по формуле:

(1.6)

где d - плотность АХОВ т/м3 (табл.4); h - толщина слоя АХОВ, м.

Таблица 5

Значение коэффициента К₄ в зависимости от скорости ветра n, м/с

n, м/с	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	15
К4	1	1,33	1,67	2,0	2,34	2,67	3,0	3,34	3,67	4,0	5,6

Таблица 6

Значение коэффициента К₆ в зависимости от времени, прошедшего после начала аварии t_а,ч

tа, ч	1	2	3	4
К6	1	1,74	2,41	3,03

В случае разрушения всего химически опасного объекта суммарную эквивалентную массу рассчитывают только для вторичного облака по формуле:

(1.7)

где К₄, K₅ - смотрите формулы (1.4, 1.5); К_2i, K_3i, K_6i, K_7i - коэффициенты для i-го АХОВ; m_0i - масса i-го АХОВ на объекте, d_i - плотность i-го АХОВ, т/м³.