Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
2109.pdf
Скачиваний:
118
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
3 Мб
Скачать

2. Определение площади зоны химического заражения

Исходные данные для определения зоны химического заражения приведены в табл.1 (вариант задается преподавателем).

Исходными данными для оценки химической обстановки являются: − тип и количество АХОВ; − район и время выброса (разлива) АХОВ;

− степень защищенности людей; − топограф ческ е условия местности и характер застройки на пути

распространен я зараженного облака; − услов я прол ва х мически опасного вещества;

время, прошедшее после аварии;

С

метеоуслов я (скорость и направление ветра в приземном слое,

температура воздуха, степень вертикальной устойчивости воздуха).

Выделяют три степени вертикальной устойчивости воздуха:

 

я – возн кает о

ычно в вечерние часы примерно за 1 ч до

захода

солнца

разрушается

 

в течение часа после его восхода. При

инверс

 

 

б

инверсии н жн е слои воздуха холоднее верхних, что препятствует рассеиван ю его по высоте и создает наиболее благоприятные условия для сохранения высоких концентраций зараженного воздуха;

изотермия – характеризуется стабильным равновесием воздуха. Она наиболее характерна для пасмурной погоды, но может также возникать в утренние и вечерние часы как переходное состояние от инверсии к конвекции (утром) и наоборот (вечером); изотермия в меньшей мере, чем инверсия, способствует сохранению высоких концентраций АХОВ в приземном слое атмосферы и горизонтальному распространению зараженного облака;

конвекция – возникает обычно через 2 ч после восхода солнца и разрушается примерно за 2–2,5 ч до его захода. Она наблюдается в летние ясные дни. При конвекции нижние слои воздуха нагреты сильнее верхних, что способствует быстрому рассеиванию зараженного воздуха и уменьшению его поражающего действия.

Метеорологические данные для оценки химической обстановки поступают в штаб ГОиЧС объекта от постов химического наблюдения,

оснащенных метеокомплектами МК-3 и т.п.

Степень вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха можноАИ

определить по значению температурного градиента t ( t = t50 t200, где t50, t200 – температура воздуха на высоте 50 и 200 см от поверхности земли, °С) и скорости ветра на высоте 1 м от поверхности земли U1 по соотношениям:

13

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные для расчета зоны химического заражения

 

 

представлены в табл. 2

 

3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ри

 

 

 

 

ки

Таблица 2

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные для расчета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

АХОВ

Коли-

 

Степень

Вы-

Время

 

Удален-

Количество

 

 

 

 

ва

-

 

 

 

чество

 

устойчи-

сота

после

 

ность

работающих и

 

 

 

 

анта

 

 

 

АХОВ,

 

вости

-

ава-

 

ХОО от

степень их

 

 

 

 

 

 

 

 

 

обва

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т

 

 

воздуха

лов-

рии, ч

 

объекта

обеспечен-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ки, м

 

 

экономи-

ности СИЗ

 

 

 

 

1

 

Хлор

 

 

120

 

 

Изотермия

2

 

К северу

250 чел. –80%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на 6 км

 

 

 

 

 

2

 

Соляная

15

 

 

Конвекция

1

 

К северу

500 чел. – 60%

 

 

 

 

 

 

кислота

 

 

 

 

 

 

 

 

на 10 км

 

 

 

 

 

3

 

Аммиак

130

 

 

Инверсия

3

 

К востоку

700 чел. –60%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на 20 км

 

 

 

 

 

4

 

Формаль-

45

 

 

Изотермия

4

 

К востоку

800 чел. –80%

 

 

 

 

 

 

дегид

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

на 30 км

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

5

 

Водород

80

 

 

Инверсия 1,5 2 К западу

320 чел. –60%

 

 

 

 

 

 

хлорис-

 

 

 

 

 

 

 

 

на 25км

 

 

 

 

 

 

 

тый

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 3

 

 

 

Значения средних и среднеквадратических отклонений температуры,

 

 

 

 

 

направления движения, скорости движения воздуха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

 

 

1

 

 

2

 

 

3

 

4

5

 

 

 

 

варианта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Температура

 

 

20.0

 

 

10.0

 

 

20.0

 

0.0

20.0

 

 

 

 

воздуха, °С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

Направление

 

 

45.0

 

 

180.0

 

 

160.0

 

90.0

270.0

 

 

 

 

ветра, град.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость

 

 

4.0

 

 

2.0

 

 

6.0

 

1.0

5.0

 

 

 

 

ветра, м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

14

Принятые для расчета допущения:

1) емкости, содержащие АХОВ, при авариях разрушаются полностью; 2) толщина слоя жидкости для АХОВ (h), разлившихся свободно на

подстилающей поверхности, принимается равной 0,05 м по всей площади разлива; для АХОВ, разлившихся в поддон или обваловку, определяется из

соотношений: С

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

h = H – 0,2,

где H – высота поддона (обвалования), м;

гдеприQ – кол чество вы рошенного (разлившегося) при аварии вещества, т;

– разл вах з емкостей, расположенных группой (рис. 1) и

имеющих общ й поддон (обвалование),

h = Q0 / (F . d),

0 б3 2

d – плотность АХОВ, т/м ; F – реальная площадь разлива в поддон, м .

Рис. 1. ОбщийАподдон для емкостей, расположенных группой

3) 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

должен уточняться;

Д

4) при авариях на газопроводах величина выброса АХОВ принимается

равной его максимальному количеству, содержащемуся в трубопроводе

между автоматическими отсекателями (например, для аммиакопроводов –

275–500 т).

И

5) в методике используется понятие эквивалентного количества АХОВ,

т.е. такого количества вещества, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости воздуха количеством данного вещества, перешедшим в первичное или вторичное облако.

15

Расчет зоны заражения АХОВ ведется с помощью данных, приведенных в табл. 3–8 согласно [5,6,7,8].

2.1. Определение количественных характеристик выброса АХОВ

1. Определяем эквивалентное количество вещества по первичному

С

 

облаку (в тоннах):

 

 

Q1 k1k3k5k7Q0 ,

где k1 – коэфф ц ент, зависящий от условий хранения АХОВ (табл. 4); k3 – коэфф ц ент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого АХОВ (см. табл. 4); k5 – коэффициент,

инверсииопасного вещества, т.

учитывающ й

степень вертикальной

устойчивости

воздуха

(для

– 1;

для зотермии – 0,23;

для конвекции

– 0,08);

k7

коэффиц ент, уч тывающий влияние температуры воздуха (см. табл. 4),

при отсутств данных коэффициент k7=1; Q0 – количество химически

2. Определяем экв валентное количество вещества по вторичному облаку (в тоннах):

где k2 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ

Q (1 k )k

k

k

k

k

k

 

Q0

,

 

 

2

1

2

3

4

5

6

 

7

hd

 

б

 

 

 

 

 

 

А

(табл. 4); k4 – коэффициент, учитывающий скорость движения воздуха

(табл. 5); k6 – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после

 

Д

начала аварии, определяется по формуле

 

N 0,8

пр и

 

N T ;

k6 T 0,8

пр и

 

N T ;

1

пр и

 

T 1ч,

где N – время, прошедшее после аварии, ч.

И

 

h – толщина слоя АХОВ, м

(при

свободном проливе принимаем

h=0,05 м); d – плотность АХОВ (см. табл. 4), т/м3; в других случаях – см. принятое для расчетов второе допущение.

16

Таблица 4

Характеристики АХОВ

 

 

Пороговая

 

Плотность

 

 

 

 

 

 

k7

 

 

АХОВ

токсодоза,

 

АХОВ, т/м3

 

k1

k2

k3

 

 

 

 

 

п/п

 

мг м н/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Газ

Жид-

 

 

 

 

–400 С

–200 С

00 С

200 С

400 С

 

 

 

 

 

кость

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

1

Акролеин

0,2

 

0,839

 

0

0,013

0,75

0,1

0,2

0,4

1

2,2

 

Аммиак:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

хранение под давлениеми15 0,0008 0,681

 

0,18

0,025

0,04

0/0,9

0,3/1

0,6/1

1/1

1,4/1

 

изотермическое хранение

15

 

0,681

 

0,01

0,025

0,04

0/0,9

1/1

1/1

1/1

1/1

3

Водород хлористый

2

 

0,0016

1,1910

0,28

0,037

0,30

0,64/1

0,6/1

0,8/1

1/1

1,2/1

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

4

Водород цианистый

0,2

 

0,687

 

0

0,026

3,0

0

0

0,4

1

1,3

5

Окислы азота

1,5

 

1,491

 

0

0,04

0,4

0

0

0,4

1

1

6

Сероводород

16,1

 

0,0015

0,964

 

0,27

0,042

0,036

0,3/1

0,5/1

0,8/1

1/1

1,2/1

7

Соляная кислота

2

 

1,198

 

0

0,021

0,30

0

0,1

0,3

1

1,6

8

Окись этилена

2,2

 

0,882

 

0,05

0,041

0,27

0/0,1

0/0,3

0/0,7

1/1

1,7/1

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

9

Фтор

0,2

 

0,0017

1,512

 

0,95

0,038

3,0

0,7/1

0,8/1

0,9/1

1/1

1,1/1

10

Фосфор треххлористый

3

 

1,57

 

0

0,01

0,2

0,1

0,2

0,4

1

2,3

11

Сероуглерод

45

 

1,263

 

0

0,021

0,013

0,1

0,2

0,4

1

2,1

12

Метиламин

1,2

 

0,0014

0,699

 

0,13

0,034

0,5

0/0,3

0/0,5

0,5/1

1/1

2,5/1

13

Метил хлористый

10,8

 

0,0023

0,983

 

0,125

0,044

0,056

0/0,5

0,1/1

0,6/1

1/1

1,5/1

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

14

Формальдегид

0,6

 

0,815

 

0,19

0,034

1,0

0/0,4

0/1

0,5/1

1/1

1,5/1

15

Хлор

0,6

 

0,0032

1,553

 

0,18

0,052

1,0

0/0,9

0,3/1

0,6/1

1/1

1,4/1

Примечание. В числителе указаны значения k7

для первичного облака, в знаменателе для вторичного облака.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 5

 

Значения коэффициента k4

в зависимости от скорости ветра

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость движения

 

1

2

 

3

 

4

 

5

6

7

8

9

10

15

 

 

воздуха, м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коэффициент k4

 

1

1,33

 

1,67

2,0

 

2,34

2,67

3,0

3,34

3,67

4,0

5,68

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжительность поражающего действия АХОВ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

hd

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

вторичным

k2 k4 k7

 

 

 

 

 

 

 

 

Г Г ' 0,5Г '' ,

 

 

 

 

 

 

 

2.2. Расчет глуб ны зоны заражения при аварии на химически

 

 

 

 

 

 

 

опасном объекте

 

 

 

 

 

 

 

 

1. По табл. 6 определяем глубины зон заражения первичным Г1 и

 

 

облаком

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Г2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Наход полную глу ину зоны заражения

 

 

 

 

 

 

 

где Г– на больш й

з размеров Г1

и Г2, км, Г’’– наименьший из размеров

 

Г1 и Г2, км.

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3. Определяем предельно возможное значение глубины заражения

 

 

 

 

 

 

 

 

Гп NVп ,

 

 

 

 

 

 

 

 

где Vп – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха, км/ч

 

(табл. 7).

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Расчетная глубина заражения Гр соответствует наименьшей из

 

 

 

предельно возможной Гп и полной глубин зон заражения Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

18

 

 

С

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глуб ны зон возможного заражения АХОВ (км)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость движения

 

 

 

 

 

 

Эквивалентное количество АХОВ, т

 

 

 

 

 

 

воздуха, м/с

0,01

0,05

0,1

 

0,5

1

3

5

10

20

30

50

70

100

300

500

1000

 

1

 

0,38

0,85

1,25

 

3,16

4,75

9,18

12,5

19,2

29,56

38,13

52,67

65,23

81,91

166

231

363

 

2

 

0,26

0.59

0,84

 

1,92

2,84

5,35

7,2

10,8

16,44

21.02

28,73

35,35

44,09

87,79

121

189

 

3

 

0,22

0,48

0,68

 

1,53

2,17

3,99

5,34

7,96

11,94

15,18

20,59

25,21

31,30

61,47

84,50

130

 

 

 

 

 

 

б

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

0,19

0,42

0,59

 

1,33

1,88

3,28

4,36

6,46

9,62

12,18

16,43

20,05

24,80

48,18

65,92

101

 

5

 

0,17

0,38

0,53

 

1,19

1,68

2,91

3,75

5,53

8,19

10,33

13,88

16,89

20,82

40,11

54,67

83,60

 

 

 

 

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

0,15

0,34 0,48 1,09 1,53 2,66 3,43

4,88

7,20

9,06

12,14

14,79

18,13

34,67

47,09

71,70

 

7

 

0,14

0,32

0,45

 

1,00

1,42

2,46

3,17

4,49

6,48

8,14

10,87

13,17

16,17

30,73

41,63

63,16

 

8

 

0,13

0,30

0,42

 

0,94

1,33

2,30

2,97

4,20

5,92

7,42

9,90

11,98

14,68

27,75

37.49

56,70

 

 

 

 

 

 

 

А

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

0,12

0,28

0,40

 

0,88

1,25

2,17

2,80

3,96

5,60

6,86

9,12

11,03

13,50

25,39

34,24

51,60

 

10

 

0,12

0,26

0,38

 

0,84

1,19

2,06

2,66

3,76

5,31

6,50

8,50

10,23

12,54

23,49

31,61

47,53

 

11

 

0,11

0,25

0,36

 

0,80

1,13

1,96

2,53

3,58

5,06

6,20

8,01

9,61

11,74

21,91

29,44

44,15

 

12

 

0,11

0,24

0,34

 

0,76

1,08

1,88

2,42

3,43

4,85

5,94

7,67

9,07

11,06

20,58

27,61

41,30

 

13

 

0,10

0,23

0,33

 

0,74

1,04

1,80

2,37

3,29

4,66

5,70

7,37

8,72

10,48

19,45

26,04

38,90

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Д

 

 

 

 

 

 

14

 

0,10

0,22

0,32

 

0,71

1,00

1,74

2,24

3,17

4,49

5,50

7,10

8,40

10,04

18,46

24,69

36,81

 

15

 

0,10

0,22

0,31

 

0,69

0,97

1,68

2,17

3,07

4,34

5,31

6,86

8,11

9,70

17,60

23,50

34,98

Примечания: 1. При скорости ветра более 15 м/с размеры зон заражения принимать как при скорости 15 м/с;

 

 

 

 

 

2. При скорости ветра менее 1 м/с размеры зон заражения принимать как при скорости 1 м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

Таблица 7

Скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха

 

Скорость движения

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

 

воздуха, м/с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

 

 

 

 

 

Инверсия

 

 

 

 

 

 

5

10

16

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

корость переноса

 

 

 

 

 

 

Изотермия

 

 

 

 

 

 

 

переднего фронта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

12

18

24

29

35

41

47

53

59

65

71

76

82

88

 

зараженного облака,

 

 

 

 

 

 

 

Конвекция

 

 

 

 

 

 

 

км/ч

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

14

21

28

 

 

 

2.3. Определен е площади зоны химического заражения

 

 

Площадь зоны факт ческого заражения – площадь территории,

облако

 

 

 

 

 

 

 

зараженной АХОВ в опасных для жизни пределах.

 

 

 

Площадь зоны возможного заражения – площадь территории, в

пределахикоторой под воздействием изменения направления ветра может

перемещаться

АХОВ.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Определяем площадь зоны возможного заражения

 

 

 

 

А

 

 

 

 

S

в

8,72

10 3

Г

р

,

 

 

 

где угловые размеры зоны возможного заражения, град (табл. 8).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8

Угловые размеры зоны возможного заражения

 

ХОВ в зависимости от скорости

 

движения воздуха

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Скорость ветра, м/с

<0,5

 

 

0,6…1

 

 

 

1,1…2

 

>2

 

, град

360

 

 

 

180

 

 

 

90

 

45

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

И

 

2. Определяем площадь фактическогоДзаражения

 

 

 

 

S

ф

k

8

Г 2 N 0,2 ,

 

 

 

 

 

 

 

 

р

 

 

 

 

 

 

 

где k8 – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным при инверсии – 0,081, при изотермии – 0,133, при конвекции – 0,235.

2.4.Определение времени подхода облака зараженного воздуха

кобъекту экономики

Время подхода облака АХОВ к объекту экономики

t = L / Vп,

где L – расстояние от источника заражения до заданного объекта, км.

20

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]