Задача 4

Прогнозування обстановки при аварії на хімічно-небезпечному об’єкті

На промисловому об’єкті, що знаходиться на відстані 2 км від адміністративної будівлі, зруйнувалась необвалована ємність, яка вміщує 10 т хлору. Метеорологічні умови на час аварії: температура повітря 0 С, ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) – інверсія, швидкість вітру 2 м/с, вітер східний (90⁰).

Провести розрахунки оперативного прогнозування на 4 години після аварії, показати на схемі зони можливого і прогнозованого хімічного забруднення.

Приклад виконання задачі 4

Вихідні дані:

- необвалована ємність з хлором Q=10 т;

- температура повітря t=0 С;

- швидкість вітру V=2 м/с;

- напрямок вітру – східний;

- ступінь вертикальної стійкості повітря – інверсія.

Провести розрахунки оперативного (аварійного) прогнозування для N=4 год.

Розв'язання

1. Для наведеного прикладу при швидкості вітру V=2 м/с за табл. 4.1 визначаємо кутовий розмір зони можливого забруднення, який складає .

Таблиця 4.1

Кутові розміри зони можливого забруднення від швидкості вітру

V, м/с	< 0,5	0,6  1	1,1  2	> 2
, град	360	180	90	45

2. За табл. 4.2 визначаємо глибину розповсюдження хмари забрудненого повітря, в наведеному прикладі для Q=10 т, t=0 C, V=2 м/с отримуємо:

Г=10,9 км.

Примітка: для визначення глибин забруднення хлором або аміаком див. табл. 4.6.

3. Визначаємо площу зони можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ) за формулою:

4. Визначаємо площу прогнозованої зони хімічного забруднення (ПЗХЗ) за формулою:

де К – коефіцієнт, який залежить від ступеня вертикальної стійкості повітря, визначається за табл. 4.3.

Г – глибина розповсюдження хмари забрудненого повітря;

N – час на який розраховується глибина прогнозованої зони хімічного забруднення (ПЗХЗ), в наведеному прикладі за вихідними даними N=4 год.

Таблиця 4.2

Глибина зони хімічного забруднення нхр, км

Кількість НХР (Q), т	Температура, С	Інверсія
		Хлор
		Швидкість вітру (V), м/c
		1	2	3	4
10	-20	17,7	10,4	7,9	6,6
	0	18,5	10,9	8,3	6,9
	+20	19,3	11,3	8,6	7,2

Таблиця 4.3

Коефіцієнт к який залежить від ступеня вертикальної стійкості повітря

Ступінь стійкості повітря	Інверсія	Ізотермія	Конвекція
К	0,081	0,133	0,235

5. Визначаємо за табл. 4.4, за умови, що V=2 м/с, t=0 С і ємність не-обвалована, час випаровування хлору, який складе Т=1,12 год.

Примітка: для визначення часу випаровування аміаку див. табл. 4.5.

6. Знаходимо ширину прогнозованої зони хімічного забруднення (ПЗХЗ) при інверсії за формулою:

Примітка: для визначення Ш_ПЗХЗ при інших ступенях вертикальної стійкості використовуйте наступні формули:

при конвекції ;

при ізотермії .

Таблиця 4.4

Час випаровування хлору

Назва НХР	V, м/с	Характер розливу
		Вільно (необвалована ємність)				в обвалування
		Н=0,05 м				Н=1 м				Н=3 м
		Температура повітря, С
		-20	0	+20	+40	-20	0	+20	+40	-20	0	+20	+40
Хлор	1	1,5 1,12 0,9 0,75 0,65 0,4				23,9 18,0 14,3 12,0 10,2 6,0				83,7 62,9 50,1 41,8 35,8 20,9
	2
	3
	4
	5
	10

6. Наносимо на мапу (схему) зони хімічного забруднення (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Схема зон хімічного забруднення при оперативному прогнозуванні (напрямок вітру східний, V=2 м/с, φ=90°)

Висновки. Результати оперативного прогнозування вказують на небезпеку на відстані Г=10,9 км для персоналу промислового хімічного об’єкту, робітників адміністративної будівлі і мешканців, що проживають біля об’єкту, в умовах аварії з викидом 10 т хлору.

За існуючих метеорологічних умов, через 4 години після аварії площа зони можливого хімічного забруднення складе S_ПЗХЗ=93,23 км², а площа прогнозованої зони хімічного забруднення складе S_ПЗХЗ=12,7 км².

Вражаюча дія хлору обумовлена часом його випаровування, який складає Т=1,12 год.

8. Для зменшення можливих хімічних втрат необхідно провести наступні заходи із захисту населення від ураження хлором:

- своєчасне оповіщення персоналу і населення про аварію на хімічно небезпечному об’єкті;

- використання засобів індивідуального захисту (протигазів марок: В, Г, КД, БКФ-М, СО, ЦП-5, ЦП-7, ІП-4, ІП-4м, ІП-5, КІП-8, ПШ-1, ПШ-2 або ватно-марлевої пов’язки, змоченої 2%-м розчином харчової соди; засоби захисту шкіри: комплект ЗФО-58, КЗФ-1, захисний костюм Л-1,ЗЗК; підручні засоби захисту шкіри: накидки, плащі, пальта з грубого сукна, прогумованої тканини, шкіри, хлорвінілу чи поліетилену);

- використання засобів колективного захисту (сховищ, укриттів);

- надання медичної допомоги потерпілим (використання антидотів, індивідуального протихімічного пакету ІПП-8, обробка уражених ділянок шкіри мильним розчином; очі, ніс, рот прополіскують 2%-м розчином харчової соди);

- дегазація території, будівель і споруд, транспортних засобів і техніки населеного пункту за допомогою гашеного вапна;

- проведення розосередження і евакуації населення та персоналу.

Таблиця 4.5