6.3 Принятые допущения
1. Емкости, содержащие АХОВ, при аварии разрушены полностью. Толщина слоя жидкости для АХОВ, разлившихся свободно, принимается равной
м по всей площади разлива. Для АХОВ,
разлившихся в поддон или обваловку,
она на 0,2 м меньше, чем высота поддона
(обваловки).
2. При авариях на газо- и продуктопроводах выброс АХОВ принимается равным максимальному количеству вещества, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями.
3. Внешние границы зоны химического заражения рассчитываются по пороговой токсодозе при ингалационном воздействии на организм человека.
6.4. Коэффициенты, используемые при расчётах
- определяющий
относительное количество АХОВ, преходящего
при аварии в газ;
- определяющий
удельную скорость испарения АХОВ;
- отношение пороговой
токсодозы хлора к пороговой токсодозе
данного вещества;
- учитывающий
скорость ветра;
- учитывающий
степень вертикальной устойчивости
атмосферы: для инверсии – 1, для изотермии
– 0,23, для конвекции – 0,08;
- зависящий от
времени, на которое осуществляется
прогноз, рассчитывается по формуле:
,
где
– продолжительность испарения АХОВ,
час;
- учитывающий
температуру воздуха;
– коэффициент,
учитывающий массу разлившегося АХОВ
для расчета размеров района аварии.
Значения коэффициентов , , и для основных АХОВ приведены в таблице 1, остальных коэффициентов – в таблице 2.[7]
6.5. Расчеты и обоснования параметров зоны химического заражения
Зона химического заражения включает очаг химического заражения, район аварии и район распространения облака АХОВ.
Очаг химического
заражения при свободном разливе имеет
форму круга, его радиус (
)
рассчитывается по формуле:
, м
(1)
где
-
плотность вещества, т/м3
(см.
табл.1)[7],
- масса разлившегося вещества, т.
Решая приведенную формулу применительно к заданию, получаем:
,м
По известной
формуле площади круга рассчитывается
площадь очага химического заражения
(
).
, м2
(2)
Для нашего случая получаем:
, м2
Район аварии также имеет форму круга, его радиус (Rра) рассчитывается по формулам:
- для низкокипящих АХОВ Rра = 0,5 ∙ К8 , км (3)
- для высококипящих АХОВ Rра = 0,25 ∙ К8, км
Для аммиака получаем:
Rра = 0,5 ∙ 0,42 = 0,21, км
Отсюда, площадь
района аварии (
)
составит:
,
км2
(м2)
= 3,14 ∙ 0,212
= 0,1385 км2
(4)
Для выполнения дальнейших расчетов, кроме плотности АХОВ, необходимы табличные значения глубин распространения облака АХОВ на равнинной местности при стандартных внешних условиях, а также численные значения поправочных коэффициентов от К1 до К8. Эти сведения приведены в таблицах 1 и 2, составленных на основании анализа специальной литературы [7].
Продолжительность
поражающего действия (
)
АХОВ определяется временем испарения
с площади разлива (
)
и рассчитывается по формуле:
,
час (5)
Здесь
-обваловка
-плотность веществато же самое, );
(табл.1);
(табл.2);
(табл.2). Подставив приведенные выше
значения неизвестных в формулу (5),
получаем:
.
Расчет глубин распространения первичного и вторичного облаков АХОВ выполняются по эквивалентным (по отношению к хлору) значениям в них вещества, участвующего в аварии.
Эквивалентное
количество вещества, образующее первичное
облако АХОВ (
)
рассчитывается по формуле:
, т
(6)
где Мв,
-количество вещества,
,
(табл.1);
(табл.1);
(для изотермии – 0,23, для конвекции –
0,08).
Подставив значения неизвестных в формулу (6), получим:
,т
Эквивалентное
количество вещества, образующее вторичное
облако АХОВ (
)
рассчитывается по формуле:
,т (7)
где
,
,
,
,
,
,
,
,
- то же, что и в предыдущих формулах;
при
,
при
.
При У или менее одного часа, принимается для одного часа (табл.2). Подставив значения неизвестных для заданных условий, получаем:
,т
Зная значения
,
и скорость ветра (2 м/с) по таблице 2 путем
интерполяции находим глубины
распространения первичного (
)
и вторичного (
)
облаков АХОВ, которые будут равны:
км;
км.
Полная теоретическая
глубина зоны химического заражения
местности (
),
обусловленная воздействием первичного
и вторичного облаков АХОВ, определяется
по формуле:
, км
(8)
где
- наибольший,
- наименьший
из размеров
и
.
Следовательно, для заданных условий она составит:
км
Полученное значение
сравнивается с предельно возможной
глубиной переноса воздушных масс за
время испарения АХОВ (
),
которая определяется по формуле:
, км
(9)
где
-
скорость переноса облака АХОВ (км/час).
Отсюда
,км
За окончательную
расчётную глубину зоны химического
заражения (
)
принимается меньшее из двух сравниваемых
между собой значений, либо
,
либо
.
Следовательно,
км.
Время подхода
облака АХОВ к объекту (
)
рассчитывается по формуле:
, час
(10),
где
-
расстояние от очага аварии до объекта,
км.
Подставив значения
км
и
км/ч
получим:
Прогнозируемая зона химического заражения на схемах (картах) в зависимости от скорости ветра может быть ограничена окружностью, полуокружностью или сектором синего цвета и окрашивается в жёлтый цвет. При скорости ветра до 0,5 м/с включительно она имеет вид окружности; 0,6-1,0 м/с – полуокружности; 1,1-2,0 м/с - сектора с центральным углом 900; при скорости ветра более 2,0 м/с - сектора с углом 450. Радиус окружности (полуокружности, сектора) равен , центр совпадает с источником заражения, а биссектриса - с направлением, куда дует ветер. Начальные внешние границы сектора совпадают с внешними границами района аварии. В данной ситуации скорость ветра 2 км/час,следовательно зона химического заражения имеет форму сектора с центральным углом равным 90 градусов.
Площадь зоны
возможного химического заражения (
)
с вероятностью не ниже 0,9 определяется
по известным формулам площади круга,
полуокружности, сектора.
Если зона имеет форму:
- круга
;
км2
(11)
- полуокружности
;
км2
(12)
- сектора с
центральным углом 900
; км2
(13)
- сектора с
центральным углом 450
; км2
(14)
Можно использовать и универсальную формулу:
; км2
(15)
где
- окончательная
расчётная глубина зоны химического
заражения (км);
- угловые
размеры прогнозируемой зоны химического
заражения в градусах.
Для рассчитанных исходных данных получаем:
;
км2