Практическая работа № 3 Определение границ и структуры зон очагов поражения

Цель работы: освоить методику расчета, прогнозирования и моделирования очагов поражения аварийно химически опасными веществами (АХОВ).

1. Общие положения

Отравляющие вещества и АХОВ способны поражать людей и животных на больших площадях, проникать в различные сооружения, заражать местность и водоемы.

Территория, подвергшаяся непосредственному воздействию химического оружия или АХОВ, и территория, над которой распространяется облако зараженного воздуха в поражающих концентрациях, называются зоной химического заражения. Методика, использованная в данной работе, позволяет прогнозировать масштабы зон поражения при авариях на технологических емкостях и хранилищах, при транспортировке железнодорожным, трубопроводным и другими видами транспорта, а также в случае разрушения химически опасных объектов. Она распространяется на случаи выброса АХОВ в атмосферу в газо-, парообразном и аэрозольном состоянии. При этом масштабы заражения АХОВ в зависимости от их физических свойств и агрегатного состояния рассчитывают по первичному и вторичному облаку, например для сжиженных газов – отдельно по первичному и вторичному облаку; для сжатых газов – только по первичному облаку; для ядовитых жидкостей, кипящих при температуре окружающей среды, – только по вторичному облаку.

В качестве исходных данных для прогнозирования масштабов заражения АХОВ приняты следующие:

• общее количество АХОВ на объекте; данные по размещению их запасов в емкостях и технологических трубопроводах;

• количество АХОВ, выброшенных в атмосферу, и характер их разлива на подстилающей поверхности («свободно», «в поддон» или «обваловку»);

• высота поддонов или обваловки складских емкостей;

• метеорологические условия: температура воздуха, скорость ветра на высоте 10 м, степень вертикальной устойчивости воздуха.

Для прогнозирования масштабов заражения непосредственно после аварии необходимо учитывать конкретные данные о количестве выброшенных (разлившихся) АХОВ и реальные метеоусловия.

Внешние границы зоны заражения АХОВ рассчитывают по пороговой токсодозе при ингаляционном воздействии на организм человека.

В данной работе приняты определенные допущения при выполнении расчетов.

Емкости, содержащие АХОВ, при авариях разрушаются полностью; толщину слоя жидкости h (м) для АХОВ, разлившихся свободно на подстилающей поверхности, принимают равной 0,05 по всей площади разлива, а для АХОВ, разлившихся в поддон или обваловку, определяют из соотношений:

• при разливах из емкостей, имеющих самостоятельный поддон (обвалование)

, (1)

где Н – высота поддона (обвалования), м;

• при разливах из емкостей, расположенных группой и имеющих общий поддон (обвалование),

, (2)

где Q₀ – количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т;

F – реальнаяплощадь разлива в поддон (обвалование), м²;

d – плотность АХОВ, т/м³.

Предельное время пребывания людей в зоне заражения и про­должительность сохранения неизменными метеорологических условий (степени вертикальной устойчивости воздуха, направления и скорости ветра) составляют 4 ч. По истечении указанного времени прогноз обстановки необходимо уточнять.

При авариях на газо- и продуктопроводах величину выброса АХОВ принимают равной их максимальному количеству, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями, например для аммиакопроводов – 275...500 т.

В данной практической работе использованы следующие термины и определения.

Аварийно химически опасное вещество (АХОВ) – химическое вещество, применяемое в народно-хозяйственных целях, которое при выливе или выбросе может приводить к заражению воздуха с поражающими концентрациями.

Авария – чрезвычайное событие техногенного характера, происшедшее по конструктивно-производственным, технологическим или эксплуатационным причинам либо из-за случайных внешних воздействий и заключающееся в повреждении, выходе из строя, разрушении технических устройств или сооружений.

Вторичное облако – облако АХОВ, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

Зона заражения АХОВ – территория, зараженная АХОВ в опасных для жизни людей пределах.

Первичное облако – облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (1...3 мин) перехода в атмосферу части содержимого емкости, содержащей АХОВ, при ее разрушении.

Площадь зоны возможного заражения АХОВ – площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра может перемещаться облако АХОВ.

Площадь зоны фактического заражения АХОВ – площадь территории, зараженной АХОВ в опасных для человека пределах.

Пороговая токсодоза – ингаляционная (полученная при вдыхании) токсодоза, вызывающая начальные симптомы поражения.

Прогнозирование масштаба заражения АХОВ – определение глубины и площади зоны заражения АХОВ.

Разрушение химически опасного объекта – состояние объекта в результате катастроф и стихийных бедствий, приводящих к полной разгерметизации всех емкостей и нарушению технологических коммуникаций.

Химически опасный объект экономики – объект, при аварии или разрушении которого могут произойти массовые поражения людей, животных и растений сильнодействующими ядовитыми веществами.

Чрезвычайная ситуация – обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекали за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушения условий жизнедеятельности людей.

Эквивалентное количество сильнодействующего ядовитого вещества – такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости воздуха количеством ядовитого вещества, перешедшим в первичное (вторичное) облако.