Над местом аварии дует ветер под углом α˚ к направлению на север (угол отсчитывается по часовой стрелке) со скоростью V (м/с) и температурой t ˚с.

В северо-восточном направлении от места аварии находятся населенные пункты F и S (см. рис.2.1) соответственно на расстоянии l_F и l_S от места аварии углы осей которых с направлением на север равны α˚_F и α˚_S.

Исходные величины параметров приведены в таблице 2.1.

Номер варианта в таблице 2.1 соответствует номеру, под которым числится фамилия студента в групповом студенческом журнале, а некоторые параметры выбираются в зависимости от номера студенческой группы.

С α˚ К_S

У

90˚ S

B_S

α˚_S

К_F

α˚_F

В

Рис. 2.1 Схема расположения населенных пунктов.

2.2 Задание

1. Рассчитать концентрацию паров жидкости в зоне аварии и определить возможность взрыва смеси паров жидкости с воздухом (табл. 2.2).

2. Определить концентрацию паров жидкости в населенных пунктах F и S и необходимость эвакуации населения из них, а также указать направление эвакуации (таб. 2.2).

3. Рассчитать продолжительность времени, в течение которого будет происходить интенсивное испарение разлитой жидкости.

4. Определить время, в течение которого пары жидкости достигнут точек К_F и К_S на оси V, т.е. населенных пунктов F и S.

5. Рассчитать минимальное расстояние (Х_min) по оси V факела, на котором концентрация паров жидкости не будет превышать разовой ПДК для населенных мест (табл. 2.2, расчет – методом подбора Х_i по формуле 2.5).

6. Рассчитать расстояние от места аварии по оси V до точки, в которой концентрация паров жидкости будет равна нижнему концентрационному пределу их взрываемости (табл. 2.2, расчет – методом подбора Х_i по формуле 2.5).

2.3 Методика расчета

1. Интенсивность испарения жидкости:

, г/с (2.1)

где R- радиус пятна жидкости, м;

D_t- коэффициент диффузии паров жидкости;

- молекулярная масса;

Р_н- давление насыщенного пара жидкости, МПа;

Р_а=0,1 МПа – атмосферное давление;

V_t – объем грамм-молекулы паров жидкости при температуре t.

2. Коэффициент диффузии паров жидкости

(2.2)

где - коэффициент диффузии жидкости при t=0 ˚С и Р_а=0,1 МПа рассчитывается по формуле

3. Объем грамм-молекулы паров жидкости при температуре t ˚

, л (2.3)

4. Концентрация паров жидкости в месте аварии

, мг/м³ (2.4)

где Н – высота подъема паров жидкости над местом аварии, м (табл. 2.1)

5. Концентрацию паров жидкости в точке К_i на оси факела распространения паров жидкости по направлению ветра (V) расстоянии Х_i от места аварии (рис.2.1) рассчитывают по формуле

, мг/м³ (2.5)

где Х_i- расстояние по оси V до точки К₁, которое определяют по значениям l_F и l_S и соответствующим углам между осью V и осями l_F и l_S , м.

6. Концентрация паров в точке В_i, расположенной на перпендикуляре к оси V из точки К_i, рассчитывается по формуле

, мг/м³ (2.6)

где у_i- величина перпендикуляра из точки К_i, расположенной на оси направления ветра V, до точки В_i, находящейся на границе населенного пункта.

7. Продолжительность испарения жидкости

, ч (2.7)

где Q_ж- масса разлитой жидкости при аварии, кг.

, кг (2.8)

где - плотность жидкости, кг/м³;

- коэффициент, учитывающий фильтрацию жидкости в землю.

8. Время достижения парами жидкости населенных пунктов

, ч (2.9)

Таблица 2.2 – Предельно допустимые концентрации вредных веществ в воздухе населенных мест и пределы их взрываемости в смеси с воздухом

Наименование	Предельно допустимая концентрация, мг/м3		Концентрационные пределы взрываемости в % объемных.*
вещества	Максимальная разовая	Средне-суточная	нижний	верхний
Ацетон Бензин Бензол	0,35 5,0 1,5	0,35 1,5 0,8	2,55 1,5 0,8	12,9 5,16 7,1

* Примечание: Перевод объемных концентрационных пределов взрываемости в весовые производится по формуле

, мг/м³ (2.10)

где К_об- концентрационный предел взрываемости в % объемных.

Таблица 2.1 – Значения исходных парметров

Вариант	N, шт.	V, м3	R, м	v, м/с	α˚F, град.	α˚S, град.	Н, м	Для групп
1	2	30	20	2,1	45	39	2,0	Группа 1:
2	1	40	15	3,5	46	37	3,0	А – бензин
3	3	35	25	4,2	47	40	4,0	ρ=730 кг/м3
4	2	43	30	2,2	48	41	2,1	μ=96
5	4	25	33	3,4	49	38	3,1	α=35˚
6	3	30	21	4,1	50	39	4,1	lF=1750 м
7	5	24	24	2,3	44	36	2,2	lS=5130 м
8	1	60	19	3,3	43	37	3,2	t=25 ˚C
9	4	20	22	4,0	42	38	4,2	Рн=0,014 МПа
10	3	33	26	2,4	41	39	2,3	η=0,23
11	5	30	35	3,6	49	40	3,3
12	6	40	43	4,2	48	42	4,3	Группа 2:
13	1	45	12	2,5	47	37	2,4	А – ацетон
14	2	30	17	3,7	46	38	3,4	ρ=810 кг/м3
15	5	15	29	4,3	45	40	4,4	μ=58
16	3	26	24	2,6	44	39	2,5	α=34˚
17	4	24	25	3,2	46	38	3,5	lF=2000 м
18	3	32	17	3,9	47	37	4,5	lS=4500 м
19	5	28	27	2,7	48	39	2,6	t=20 ˚C
20	1	55	14	3,8	49	40	3,6	Рн=0,018 МПа
21	6	18	40	4,4	40	38	4,6	η=0,18
22	4	30	22	2,8	39	42	2,7
23	2	29	16	3,1	46	37	3,7	Группа 3:
24	3	20	23	4,5	49	39	4,7	А – бензол
25	5	18	26	2,9	47	41	2,8	ρ=880 кг/м3
26	7	30	39	3,0	48	40	3,8	μ=78
27	3	34	20	4,6	50	39	4,8	α=33˚
28	6	44	36	1,9	51	38	2,9	lF=2500 м
29	2	60	21	1,1	55	39	3,9	lS=6300 м
30	4	37	22	1,6	54	40	4,9	t=22,5 ˚C
31	3	43	26	1,8	52	41	3,0	Рн=0,008 МПа
32	5	40	37	1,2	53	42	4,0	η=0,26
33	1	65	13	1,5	51	38	5,0