751

По сценариям 1 и 3 ОХВ мгновенно поступает в окружающую среду; по сценариям 2 и 4 ОХВ поступает в окружающую среду через отверстия площадью S в течение продолжительного времени.

При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения в качестве исходных данных рекомендуется принимать:

сценарий с полным разрушением емкости (технологической, складской, транспортной и др.), содержащей ОХВ в максимальном количестве;

метеорологические условия — класс устойчивости атмосферы – инверсия, скорость ветра — 1 м/с.

Основными элементами расчета являются:

определение количества выброшенного ОХВ или производительности источника поступления ОХВ в атмосферу для конкретного сценария аварии и времени поступления ОХВ

ватмосферу;

определение пространственно-временного распределения концентрации ОХВ;

определение пространственного распределения токсо-

дозы;

оценка поражающего воздействия ОХВ, включая расчет зон химического заражения.

Границы зон химического заражения ОХВ рассчитываются по смертельной и пороговой токсодозам при ингаляционном воздействии на организм человека.

В методике приняты следующие допущения:

газообразное ОХВ считается идеальным газом, свойства которого не зависят от температуры;

жидкое ОХВ считается несжимаемой жидкостью, свойства которой не зависят от температуры;

111

истечение ОХВ и его испарение происходят с постоянной скоростью, соответствующей максимальной скорости истечения (испарения);

в образовавшемся сразу после выброса облаке находится только ОХВ без подмешивания воздуха;

разлив жидкой фазы происходит на твердой, не впитывающей поверхности; для случаев отсутствия обваловки высота слоя разлившегося ОХВ принимается равной 0,05 м;

при расчете рассеяния ОХВ в атмосфере используется гауссова модель диффузии пассивной примеси; осаждение на подстилающую поверхность выброса ОХВ и его химические превращения при рассеянии не учитываются;

метеоусловия остаются неизменными в течение времени экспозиции, а характеристики атмосферы — по высоте постоянны.

Перечень данных необходимых для проведения расчета

Для проведения расчетов по любому из четырех сценариев необходимо знать следующие характеристики окружающей среды:

- тип местности, где происходит рассеяние выброса (необходим для определения z0 — величины шероховатости подстилающей поверхности);

- скорость ветра на высоте до 10 м; - температура воздуха и давление в окружающей среде

(при нормальных условиях принимается равным 105 Па); - уровень инсоляции и облачности (необходим для опре-

деления класса устойчивости атмосферы); - значения токсодоз и концентраций ОХВ в воздухе, со-

ответствующие тому или иному воздействию ОХВ на человека;

- индивидуальные характеристики ОХВ в газовой и жидкой фазах (молекулярная масса, показатель адиабаты, температура кипения жидкой фазы при давлении окружающей

112

среды, теплота испарения жидкой фазы, теплоемкость жидкой фазы, плотность жидкой фазы);

-при наличии пролива в обваловку — площадь обваловки, ее высота и площадь возможного контакта жидкости с твердой поверхностью;

-при наличии проливов вскипающих жидкостей — характеристики подстилающей поверхности (плотность, теплоемкость, теплопроводность) и температура подстилающей поверхности;

-время экспозиции для человека, попадающего в область поражения.

Кроме того, для каждого типа сценария следует знать дополнительные исходные данные по характеристикам оборудования и сценарию аварии.

Сценарий 1

Либо Q — общая масса газообразного ОХВ в оборудовании в кг, либо V1, P1,T1 — объем оборудования (емкости), м3; давление в оборудовании (емкости), Па (атм); температура в оборудовании (емкости), 0С, по которым можно определить Q.

Сценарий 2

Р2 — давление в оборудовании. Па; 2 — плотность ОХВ в оборудовании, кг/м3; либо определяется по давлению Р2 и температуре Т2 в оборудовании; либо определяется по общей массе газообразного ОХВ в оборудовании Q, и объему оборудования V2; Q — общая масса газообразного ОХВ в оборудовании, кг; либо V2, Т2 — объем оборудования, м3, и температура в оборудовании, 0С, по которым вместе с давлением в оборудовании Р2 Па (атм), можно определить Q; S — площадь отверстий разгерметизации, м2; tликвид — время ликвидации отверстий разгерметизации, с.

113

Сценарий 3

Р3 — давление в оборудовании, Па; Т3 — температура в оборудовании, 0С; Qг — общая масса газообразного ОХВ в оборудовании, кг; либо V3 и — объем оборудования, м3, и объемная доля оборудования, заполненная газовой фазой, по которым вместе с давлением в оборудовании и температурой в оборудовании можно определить Q; Qж — масса жидкого ОХВ в оборудовании, кг.

Сценарий 4

Р4 — давление в оборудовании. Па; Т4 — температура в оборудовании, 0С; 2 — плотность газовой фазы ОХВ в оборудовании, кг/м3; либо определяется по давлению Р4 и температуре Т4 в оборудовании; Н— высота, м, столба жидкости ОХВ

воборудовании над уровнем отверстия, через которое происходит истечение; при истечении из трубопровода, на входе которого стоит насос, принимается равной 0 м; S — площадь отверстий разгерметизации, м2; tликвид – время ликвидации отверстий разгерметизации и пролива, с; Sобор – максимальная площадь поверхности жидкости в оборудовании, м2; Qж — масса, кг, жидкого ОХВ в оборудовании; Qг — масса газообразного ОХВ в оборудовании, кг; Qжн — масса жидкого ОХВ

воборудовании выше уровня отверстия, через которое происходит истечение, кг.

Перечень рассчитываемых величин

Основными величинами, рассчитываемыми в программе, являются:

-пространственно-временное распределение концентраций, в том числе пространственное распределение максимально достигаемой концентрации в данной точке на поверхности земли;

-пространственные размеры зон достижения токсодоз заданной величины, в том числе пороговой и смертельной.

114

В ходе расчета также определяются: количество ОХВ, поступающее в окружающую среду, в том числе в газовой и жидкой фазах; количество ОХВ, распространяющееся в атмосфере и выпадающее на подстилающую поверхность (при наличии жидкой фазы); площадь пролива и скорость испарения ОХВ из него (при наличии жидкой фазы); при продолжительном выбросе определяются скорость и длительность поступления ОХВ в окружающую среду.

Порядок работы с программой Ввод исходных данных

Исходные данные вводятся на соответствующей закладке формы программы. Вводимые данные разделены на три группы: данные об ОХВ, данные о метеоусловиях на момент аварии и характеристике окружающей местности и описании аварии. Каждая из групп размещается на соответствующей закладке (рисунки 5.1–5.3).

Рисунок 5.1. Исходные данные об ОХВ

115

Рисунок 5.2. Исходные данные о метеоусловиях и местности

Рисунок 5.3. Данные об аварии

Данные по каждому ОХВ содержатся в базе данных программы. При вводе данных вводится либо масса ОХВ в емкости, либо объем хранимого ОХВ. Для жидких ОХВ вводится также доля газовой фазы в емкости и площадь поверхности ОХВ. В случае разгерметизации емкости вводятся данные об

116

отверстии (площадь, время ликвидации), высота столба жидкости и массы ОХВ над отверстием (рисунок 5.4).

Рисунок 5.4. Ввод характеристики отверстия разгерметизации

Расчет производится после нажатия кнопки «Расчет» на форме программы. Результаты расчета (рисунок 5.5) представляются на закладке результатов в виде данных количестве вещества в выбросе, размере и плотности первичного и вторичного облака, размере зон смертельного поражения и пороговых поражений, а также в виде графиков максимальной концентрации (рисунок 5.6) и токсодозы на оси облака (рисунок 5.7).

Рисунок 5.5. Результаты расчета

117

Рисунок 5.6. Максимальная концентрация на оси облака

Рисунок 5.7. Результаты расчета

Порядок выполнения практической работы

1. Ознакомиться с руководством по выполнению данной практической работы.

118

2.Получить у преподавателя вариант задания (таблицы

5.4–5.6).

3.Запустить на выполнение программу.

4.Оформить отчет по практической работе.

Содержание отчета

1.Цель работы.

2.Краткие теоретические сведения.

3.Исходные данные.

4.Результаты расчета.

5.Выводы по работе.

119

6.ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЯ

1.Опишите современные проблемы ноксологии.

2.Поясните учение Вернадского В.И. о биосфере, техносфере и ноосфере.

3.Дайте понятие ноксологии, происхождение и совокупное действие опас-

ностей.

4.Что такое опасные зоны, какое воздействие они оказывают на человека и окружающую среду?

5.Воздействие потоков вещества, энергии и информации на человека и природную среду.

6.Дайте определение понятию поля опасности и ноксосферы.

7.Поясните методику идентификации опасностей.

8.Поясните расчет оценки вероятности реализации чрезвычайно опасных негативных воздействий.

9.Опишите физико-химические и молекулярно-биологические основы существования живого. Принцип Ле Шателье-Брауна применительно к науке ноксологии.

10.Опишите оценку масштабов поражения при промышленных авариях с выбросом опасных химических веществ.

11.Поясните принцип ВантГоффаАррениуса и его значение в ноксоло-

гии.

12.Дайте определение современного понятия закона Либиха (закона минимума) и дополнения к нему.

13.Поясните понятие лимитирующего фактора и толерантности.

14.Опишите источники информации для мониторинга и прогноза опасного состояния объекта.

15.Дайте понятие естественного и антропогенного загрязнения.

16.Опишите количественную оценку и нормирование опасностей.

17.Поясните опасности и методы защиты гидросферы.

18.Опишите проблему образования отходов в современном обществе и методы их утилизация.

19.Дайте определение нормированию опасного воздействия потоков вещества, энергии и информации на человека и природную среду.

20.Опишите мониторинг состояния опасного динамического объекта.

21.Поясните мониторинг безопасности гидротехнических сооружений.

22.Опишите методы оценки индивидуального риска.

23.Опишите методы оценки социального риска.

24.Дайте определение понятию риска. Виды риска.

25.Опишите классификацию загрязнений. Оценка ущерба, наносимого опасностями.

26.Дайте определение взаимосвязи роста народонаселения и вероятности пандемии на примере коронавирусной инфекции.

27.Опишите опасности и методы защиты атмосферы.

28.Поясните методику построения и расчет «деревьев событий» и «деревьев

отказов».

29.Поясните методы очистки атмосферного воздуха от промышленных выбросов. Понятие санитарно-защитной зоны.

30.Дайте определение понятия ущерба от загрязнений окружающей среды

иметоды его предотвращения.

120