2. Прогнозирование обстановки при аварии на химически опасном объекте

Пример. На химически опасном объекте произошла авария, в результате чего разрушилась 20-тонная обвалованная емкость со сжиженным хлором. Ёмкость расположена на границе территории объекта. Высота обвалования Н = 0,5 м. Метеоусловия: день, переменная облачность, температура воздуха +20°С, ветер в направлении объекта 3 м/с. Размеры объекта - 2,5х2 км (длина и ширина). Численность производственного персонала 2000 чел. Обеспеченность промышленными противогазами - 90%.

Произвести прогноз обстановки через 1 час после аварии и показать положение объекта в зоне химического заражения.

Решение

2.1 Определяем эквивалентное количество вещества по первичному облаку,т:

,

где К₁ – коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ, прил. 3;

К₁=0.18;

К₃, – коэффициент, равный отношению пороговой токсидозы хлора к пороговой дозе другого СДЯВ, прил. 3, К₃=1;

К₅ – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха, прил. 4, К₅=0,23;

К₇ – коэффициент, учитывавший влияние температуры воздуха, прил. 3,

К₇=1;

Q_[7] – количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т.

.

2.2 Определяем время испарения хлора

где Т – время испарения, ч;

h – толщина слоя СДЯВ, м. Толщина слоя жидкости для СДЯВ, разлившихся свободно на подстилающей поверхности, принимается равной 0,05 м по всей площади разлива. При разливах из емкостей, имеющих поддон (обвалование), h = Н–0,2 , где Н – высота обвалования (поддона), м;

d – удельный вес СДЯВ. т/м, по прил. 3, d = 1,553 т/м³;

К₂ – по прил.З. К₂ =0,052;

К₄ – по прил. 5, К₄ = 1.67;

К₇ – по прил. 3, К₇ = 1;

ч.

Время испарения СДЯВ с площади разлива определяет продолжительность его поражавшего действия.

2.3 Определяем эквивалентное количество вещества по вторичному

облаку, т:

где К₆ – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии:

.

при N > Т и при Т < 1 ч, К₆ принимается для 1 часа,

где N – время от начала аварии, ч;

Т – время испарения, ч; К₆ = N^0,8= 1^0,8,

, т

2.4 Определяем глубину заражения первичным облаком, прил. 6.

где: – ближайшее минимальное табличное значение эквивалентного количества вещества к 0,1, определяется по прил. 6;

– ближайшее максимальное табличное значение эквивалентного количества вещества к определяется по прил. 6;

Г_мн - глубина зоны возможного заражения при определяется по прил.6;

Г_мк – глубина зоны возможного заражения при определяется по прил.6.

Тогда: ;км.

2.5 Определяем глубину зоны заражения вторичным облаком по прил. 6.

,

км.

2.6 Находим полную глубину зоны заражения:

где - наибольший. - наименьший из размеров Г₁ и Г₂ Тогда:

Г =1,95+0,51,78 =2,84

2.7 Определяем время формирования зоны химического заражения:

где Г – глубина зоны заражения, км;

V – скорость переноса облака зараженного воздуха, км/ч, прил. 7.

V =18 км/ч.

Тогда:

.

2.8 Определяем площадь зоны возможного заражения первичным (вторичным) облаком СДЯВ

,

где – угловой размер зоны возможного заражения, град (прил. 6)

=45°.

км²

Рис 1. Зона химического заражения при аварии на объекте

2..9 В выбранном масштабе наносим на карту (схему) зону возможного заражения.

Для данных условий зона заражения представляет собой сектор в 45°. Условным знаком обозначается разрушенная емкость со СДЯВ и в направлении ветра откладывается ось следа облака зараженного воздуха. От оси следа откладываются границы секторов в одну и вторую стороны по 22,5°. Затем радиусом, равным глубине заражения Г, границы сектора соединяются. Условный знак емкости со СДЯВ и границы сектора обозначаются синим цветом, зона заражения и знак емкости окрашиваются желтым цветом.

2.10 Определяем возможные потери производственного персонала с учетом обеспеченности противогазами и условиями нахождения людей, прил.9 Р=9%.

2.11. Определяем возможные потери с учетом обеспеченности противогазами, условиями нахождения людей и их количеством в зоне химического заражения:

где – количество производственного персонала, оказавшегося в зоне химического заражения = 1000 человек. Тогда:

чел

Возможные потери составляют 90 человек, из них:

• поражения легкой степени 25% - 23 чел.;

• средней и тяжелой степени 40% -36 чел.;

• со смертельным исходом 35% - 31 чел.

Примечание: количество производственного персонала, оказавшегося в зоне химического заражения , определяется обстановкой: какие структурные подразделения оказались в зоне химического заражения и количеством работающих на них рабочих и служащих. Для данного примера принимаем количество работающих в зоне химического заражения =1000 человек, ввиду того, что зона химического заражения накрыла 50% площади объекта (см. рисунок).

2.12. Вывод. В результате аварии на ХОО возникает сложная обстановка :

• через 10 мин. (0,16 ч) 50% территории объекта окажется в очаге химического поражения с продолжительностью поражающего действия 5,3 ч;

• возможные потери производственного персонала составят 90 чел.

2.13. Основные меры защиты производственного персонала:

• оповещение производственного персонала об аварии и возможном заражении хлором;

• использование промышленных противогазов по сигналу оповещения;

• остановка производства и укрытие рабочих и служащих в убежищах с режимом изоляции на время поражающего действия СДЯВ- 5,3 ч;

• оказание медицинской помощи пораженным;

• проведение санитарной обработки производственного персонала, дегазация цехов, структурных подразделений, территории техники и транспорта

Приложение 1

Протокол

Выполнения практического занятия по дисциплине БЖД «Прогнозирование масштаба заражения СДЯВ при авариях на химически опасных объектах»

ФИО ________________________ группа _________

Вариант №______

Таблица!

Исходные данные

№ варианта

СДЯВ Аг­регатное состояние

Q, т

Метеоусловия

Время от начала аварии

Размер объекта (длина, ширина, км)

Кол-во людей в зоне химического заражения

Обеспеченность противогазами

Укрытие

Схема зоны хим. заражения

Таблица 2

Результаты расчета

Q1	Т	Q2	Г1	Г2	Г	t	SB	Р	NB

Выводы:_____________________________________________________

_____________________________________________________________

_____________________________________________________________

Приложение 4

Скорость ветра, м/с	Ночь		Утро		День		Вечер
	Ясно Переменная облачность	Сплошная облачность	Ясно Переменная облачность	Сплошная облачность	Ясно Переменная облачность	Сплошная облачность	Ясно Переменная облачность	Сплошная облачность
<2	ин	из	из (ин)	из	к (из)	из	из	из
2–3,9	ин	из	из (ин)	из	из	из	из (ин)	из
>4	из	из	из	из	из	из	из	из

ПРИМЕЧАНИЯ

1. Обозначения: ин - инверсия, из — изометрия, к- конвекция, буквы в скобках- снежный покров.

2. Под термином «утро » понимается период времени в течение 2-х часов после восхода солнца. Период от восхода до захода солнца за вычетом 2-х утренних часов – день, а период от захода до восхода солнца за вычетом 2-х вечерних часов – ночь.

3. Скорость ветра и степень вертикальной устойчивости воздуха принимается в расчетах на момент аварии.

4. К₅ -коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха принимается равным инверсии – 1, для изотеермии – 0,23, для конвекции – 0,08.

Приложение 7

Скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха в зависимости от скорости ветра

Скорость ветра м/с	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Скорость переноса, км/ч	Инверсия
	5	10	16	21	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-	-
	Изотермия
	б	12	18	24	29	35	41	46	53	59	65	71	76	82	88
	Конвекция
	7	14	21	28

Приложение 8

Угловые размеры зоны возможного заражения СДЯВ в зависимости от скорости ветра

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

Приложение 9

Возможные потери рабочих, служащих и населения от СДЯВ в очаге поражения, Р, %

Условия нахождения людей		Без противогазов		Обеспеченность людей противогазами, %
				20		30		40		50		60		70		80		90		100
На открытой местности	90-100		75		65		58		50		40		35		25		18		10
В простейших укрытиях, зданиях	50		40		33		30		27		22		18		14		9		4

ПРИМЕЧАНИЕ. Ориентировочная структура потерь людей в очаге поражения составит: легкой степени –25%, средней и тяжелой степени (с выходом из строя не менее чем на 2-3 недели и нуждавшихся в госпитализации) – 40%, со смертельным исходом – 35%.

Приложение 10

Критерии для классификации ОНХ по химической опасности

Классифицируемый объект	Критерий	Степень химической опасности
		I	П	III	IV
Объект народного хозяйства	Кол-во населения, попадающего в зону возмо­жного хим. зара­жения (ВЗХ)	Более 75 тыс. чел.	40...75 тыс. чел.	Менее 40 тыс. чел.	Зона ВЗХ не вы­ходит за пределы территории ОНХ или его сан. зоны

Приложение 11

Порядок нанесения зон заражения на топографические карты и схемы

Схема возможного заражения облаком СДЯВ на картах схемах ограничена окружностью, полуокружностью или сектором, имевшим угловые размеры (прил. 6) и радиус равный глубине заражения Г. Центры окружности, полуокружности или сектора совпадают с источником заражения. На топографических картах и схемах зона заражения имеет вид:

а) при скорости ветра < 0,5 м. с зона заражения имеет вид окружности

Р адиус окружности равен r

φ=3600.

Р адиус сектора равен r,

φ=900 при скорости ветра от 1,1 до 2 м/с.

б) при скорости ветра от 0,6 до 1 м/с зона заражения имеет вид полуокружности;

Р адиус окружности равен r

φ=180⁰

Биссектриса полуокружности совпадает с осью следа облака по направлению ветра

Биссектриса сектора совпадает с осью следа облака и ориентирована по направлению ветра. Емкость СДЯВ, зона заражения, а также вид и количество СДЯВ, время и день аварии наносятся на карту (схему) синим цветом. Поле условного знака СДЯВ и зона заражения окрашиваются желтым цветом.

Приложение 2