Osnova C 2009
.pdfНайменше з порівняних величин приймається за фактичну прогнозовану глибину зони забруднення, тобто Гпзхз = min{Гп; Гр} = min{20; 26,45} = 20 км.
1.2.Ширина прогнозованої зони хімічного забруднення (Шпзхз) Шпзхз = 0,3 Гпзхз0,6 , км, Шпзхз = 0,3 · 200,6 = 1,81 км,
1.3.Площа зони хімічного забруднення
При прогнозуванні визначаються:
а) Площа зони можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ). Sзмхз=3,14Г2пзхз км2
Sзмхз = 3,14 · 202 = 1256,64 км2,
б) Площа прогнозованої зони хімічного забруднення (ПЗХЗ) розраховується за формулою
Sпзхз=0,11Г2пзхз км2, Sпзхз = 0,11 · 202 = 44 км2.
2. Визначення часу підходу хмари зараженого повітря до об’єкта (tпідх). Час підходу хмари НХР до заданого об’єкта залежить від швидкості перенесення хмари повітряним потоком W, на що впливає швидкість вітру, і
визначається за формулою: t підх = RO/W, год,
де RO - відстань від місця аварії (джерела забруднення) до заданого об’єкта, км;
t підх = 9/5 = 1,8 год = 108 хв.
3. Визначення тривалості дії фактора хімічного забруднення (typ).
З табл.3.35. для хлору при висоті піддона Н = 2 м, при температурі повітря 20о і V = 1 м/с, інтерполюючи
= 23,9 |
1−2 |
+83,7 |
2 |
−1 |
= |
t ур |
1−3 |
|
3 |
−1 |
53,8 год. |
4. Визначення можливих втрат робітників і службовців об’єктів господарювання й населення в осередку хімічного ураження.
Ширина прогнозованої зони хімічного забруднення Шпзхз становить 1,81 км, тоді площа зони прогнозованого хімічного забруднення, що проходить через населений пункт, становить Sзпхз = Шпзхз · Г = 1,81 · 5 = 9,05 км2.
Площа населеного пункту складає 18км2. Частка площі населеного пункту, яка опиняється у ПЗХЗ, становить 9,05 · 100 : 18 = 50,28 %.
211
Кількість населення, яке проживає у населеному пункті і опиняється у ПЗХЗ, дорівнює N = 12000 · 50,28 : 100 = 6034 особи. Втрати населення розподіляються:
-легкі - до (6034 · 25 : 100) = 1509 осіб;
-середньої тяжкості - до (6034 ·40 : 100) = 2414 осіб;
-зі смертельними наслідками - до (6034 ·35 : 100) = 2112 осіб.
Результати оцінки хімічної обстановки:
Зруйно- |
Хлор |
20 |
1,81 44,0 |
1256,64 53,8 |
108 |
6034, з них: І |
|
||||
вана |
Тип |
Гли- |
Ширина Площа |
Площа |
Трива- |
смерт.-2112 |
Ступінь |
||||
Джерело |
Час |
Втрати |
|||||||||
ємність з |
НХР, |
бина |
ПЗХЗ, |
ПЗХЗ, |
МЗХЗ, |
лість |
серед.-2414 |
хімічної |
|||
забруд- |
підходу людей, |
||||||||||
НХР на |
кіль- |
ПЗХЗ, |
км |
км |
2 |
км |
2 |
уража- |
легкі-1509 |
небезпек- |
|
нення |
|
|
хмари |
струк- |
|||||||
ХНО |
кість,т |
км |
|
|
|
|
|
ючої |
НХР, |
тура |
ки ХНО |
|
|
|
|
|
|
|
|
дії,год |
хв. |
втрат,чол (АТО) |
|
Висновки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
І |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
1.Населений пункт може опинитись у зоні хімічного забруднення (RО<Гпзхз).
2.Хмара зараженого повітря підійде до об’єкта через 108 хв., що при оперативному оповіщенні дає змогу вивести людей із зони забруднення;
Графічний додаток
212
ЗМХЗ
ХНО
хлор-70
213
3.Тривалість дії уражаючого фактора НХР відносно невелика – 53,8 години (2,24 доби);
4.Основні заходи щодо захисту людей:
-негайне оповіщення про загрозу хімічного забруднення;
-евакуація людей із зони забруднення.
Увага: Глибини розповсюдження для НХР, значення глибин розповсюдження яких не визначено в таблицях 3.24-3.34, розраховуються з використанням коефіцієнтів таблиці 3.36. Для розрахунків у цьому випадку береться значення глибини розповсюдження хмари забрудненого хлором повітря, яке відповідає умовам, за яких виникла аварія з НХР (швидкість вітру, СВСП, температура повітря, кількість НХР), і множиться на коефіцієнт, отриманий з таблиці 3.36 для даної НХР, або використовується наступна методика, за якою визначається і час уражаючої дії НХР, що не увійшли у табл. 3.36.
Визначення глибини розповсюдження і часу уражаючої дії НХР, що не мають табличних значень.
1. Визначення глибини зони забруднення. Для цього:
1.1.Визначають еквівалентну кількість речовини у первинній хмарі:
QЕ1 = K1 × K3 × K5 × K7 × Q0 (т), (3.16) де :
К1 - коефіцієнт, який залежить від умов зберігання НХР (таблиця 3.37.) ; К3 - коефіцієнт, рівний відношенню порогової токсодози хлору до
порогової дози інших НХР (таблиця 3.37.); К5 - коефіцієнт, який враховує ступінь вертикальної стійкості повітря: при інверсії К5=1, при ізотермії К5=0,23, при конвекції К5=0,08;
214
K7 - коефіцієнт, який враховує вплив температури (таблиця 3.37.); Q0 - кількість викинутої НХР (т).
1.2.За таблицею 3.39 визначають глибину зони первинної хмари Г1. Якщо значення Г1 не можна визначити безпосередньо з таблиці, то використовують метод інтерполювання.
1.3.Визначають еквівалентну кількість речовини у вторинній хмарі.
Qe2 = (1- K1) × K2 × K3 × K4 × K5 × K6 × K7 × hQ×0d (т), (3.17) де:
K2 - коефіцієнт, який залежить від фізико-хімічних властивостей НХР (таблиця 3.35.);
K4 - коефіцієнт, який враховує швидкість вітру (таблиця 3.38.);
K6 - коефіцієнт, який залежить від часу, що минув після початку аварії і тривалості випаровування речовини;
d - густина НХР, т/м3 (таблиця 3.35.);
h - товщина шару НХР, м (при вільному розливі h=0.05 м, при виливі у обваловку або піддон h = H - 0,2, де Н – висота обваловки або піддону в м );
K6=N 0.8 при N<Т і K6=Т0.8 при N>Т, (3.18) де:
N - час після аварії, год.;
Т - тривалість випаровування речовини, год.
T = |
h × d |
K2 × K4 × K 7 (год), (3.19) |
при Т<1, K6 приймається для Т = 1 год.
1.4.Для знайденої величини QE2 визначають глибину зони вторинної хмари Г2 (таблиця 3.39.), аналогічно як для Г1.
Отримані значення Г1 і Г2 - це максимальні значення зон зараження первинною або вторинною хмарою, що визначаються в залежності від еквівалентної кількості речовини і швидкості вітру.
1.5.Повна розрахункова глибина зони зараження Гр , що залежить від сумісної дії первинної і вторинної хмари НХР, визначається за формулою:
Гр = Г12 +0,5 Г21 (км), |
(3.20) |
215
де:
Г12 = max {Г1 , Г2 }; Г21 = min {Г1 , Г2 }.
1.6. Отримане значення повної розрахункової глибини зони зараження Гр порівнюється з максимально можливим значенням глибини переносу повітряних мас Гп , що визначається за формулою
Гп = N ×W (км), (3.21) де:
N - час від початку аварії, год (N≤4);
W - швидкість переносу переднього фронту зараженого повітря при даній швидкості і ступеню вертикальної стійкості повітря, км/год (таблиця 3.19.).
Найменше з порівняних величин приймається за фактичну прогнозовану глибину зони забруднення, тобто:
|
Гпзхз = min{Гп; Гр} (3.22) |
|
|
2. Визначення тривалості дії фактора хімічного забруднення (typ). |
|
|
Тривалість дії НХР визначається терміном випаровування НХР із |
|
|
поверхні її розливу, що залежить від характеру розливу ("вільно" чи "у |
|
|
піддон"), швидкості вітру, типу НХР і може бути визначена за формулою |
|
|
(3.21.). |
|
|
Приклад 3 |
|
|
На ХНО стався аварійний викид НХР. В зону забруднення може попасти |
|
|
об’єкт господарської діяльності (ОГД), розташований на певній відстані від |
|
|
ХНО. Необхідно оцінити хімічну обстановку, що може скластися на ОГД і |
|
|
запропонувати заходи по захисту людей. |
|
13. |
Вихідні дані: |
|
Тип викинутої НХР |
водень бромистий |
|
14. |
Кількість НХР (Q), т |
50 |
15. |
Ємність обвалована, висота обваловки (Н), м |
1,0 |
16. |
Температура повітря, оС |
20 |
17. |
Швидкість вітру (V), м/с |
4 |
216
18. |
Азимут вітру (А), град. |
290 |
19. |
Час аварії |
12.00 |
20. |
Хмарність |
напівясно |
21. |
Місцевість |
відкрита |
22. |
Кількість людей, що працює на ОГД |
250 |
23. |
Забезпеченість протигазами, % |
60 |
24. |
Відстань від ХНО до ОГД (RO), км |
3,0 |
Розрахунок:
За табл. 3.5. визначається ступінь вертикальної стійкості атмосфери (день, напівясно, V= 4 м/с) – ізотермія.
1. Визначення розмірів (глибини, ширини та площі) зони хімічного забруднення.
1.1.За формулою (3.16.) визначають еквівалентну кількість речовини у первинній хмарі:
QЕ1 = K1 × K3 × K5 × K7 × Q0 (т),
де :
К1 - коефіцієнт, який залежить від умов зберігання НХР (таблиця 3.37.),
К1=0,13 ; К3 - коефіцієнт, рівний відношенню порогової токсодози хлору до
порогової дози інших НХР (таблиця 3.37), К3=6; К5 - коефіцієнт, який враховує ступінь вертикальної стійкості повітря: при ізотермії К5=0,23,
K7 - коефіцієнт, який враховує вплив температури (таблиця 3.37.), K7=1; Q0 - кількість викинутої НХР (т).
QE1 = 0,13·6·0,23·1·50 = 8,97 т.
1.2. За таблицею 3.39, використовуючи інтерполювання визначають глибину зони первинної хмари Г1.
4,4 |
8,97 −10 |
+6,5 |
8,97 −5 |
Г1 = |
5 −10 |
|
10 −5 =6,07 км. |
1.3.За формулою (3.17) визначають еквівалентну кількість речовини у вторинній хмарі.
QЕ2 = (1- K1)× K2 × K3 × K4 × K5 × K6 × K7 × Q0
h ×d (т),
де:
217
K2 - коефіцієнт, який залежить від фізико-хімічних властивостей НХР (таблиця 3.37.), K2=0,055;
K4 - коефіцієнт, який враховує швидкість вітру (таблиця 3.38.), K4=2;
K6 - коефіцієнт, який залежить від часу, що минув після початку аварії і тривалості випаровування речовини;
d - густина НХР, т/м3 (таблиця 3.37.), d=1,49;
h - товщина шару НХР, м (при вільному розливі h=0,05 м, при виливі у обваловку або піддон h = H - 0,2, де Н – висота обваловки або піддону в м ), h=1,0-0,2=0,8;
K6=N 0.8 при N<Т і K6=Т0.8 при N>Т, де:
N - час після аварії, год., приймаємо N=4 год.;
Т - тривалість випаровування речовини (формула (3.21.)), год.
T = |
|
h × d |
|
|
|
|||
|
K2 × K4 × K |
7 (год), |
|
|
|
|||
|
|
0,8×1,49 |
|
|
|
|
|
|
Т= |
0,055 ×2 ×1 |
=10,8 год. |
|
|
|
|||
Т>N, тому K6 = 40,8 = 3,03 . |
|
50 |
|
|||||
QE2= (1-0,13) ×0,055 ×6 ×2 ×0,23 ×3,03 ×1× |
|
|||||||
0,8×1,49 |
=16,79 т. |
|||||||
1.4. Для знайденої величини QE2 визначають глибину зони вторинної |
||||||||
хмари Г2 (таблиця 3.39.), аналогічно як для Г1. |
|
|
||||||
|
|
|
6,516,79 −20 +9,62 |
16,79 −10 |
|
|
||
Г2 = |
|
10 −20 |
20 −10 =8,62 км. |
|||||
1.5. Повна розрахункова глибина зони зараження Гр , що залежить від сумісної дії первинної і вторинної хмари НХР, визначається за формулою (3.20):
Гр = Г12 +0,5 Г21 (км), де:
Г12 = max {Г1 , Г2 } = 8,62 км; Г21 = min {Г1 , Г2 } = 6,07 км. Гр = 8,62+0,5·6,07 = 11,66 км.
218
1.6. Отримане значення повної розрахункової глибини зони зараження Гр порівнюється з максимально можливим значенням глибини переносу повітряних мас Гп , що визначається за формулою (3.21):
Гп = N ×W (км), де:
N - час від початку аварії, год (N=4);
W - швидкість переносу переднього фронту зараженого повітря при даній швидкості і ступеню вертикальної стійкості повітря, км/год (таблиця 3.19.), W=24 км\год..
Гп = 4·24 = 96 км.
Найменше з порівняних величин приймається за фактичну прогнозовану глибину зони забруднення, тобто Гпзхз = min{Гп; Гр}.
Гпзхз = min{96; 11,66} = 11,66 км.
1.2.Ширина прогнозованої зони хімічного забруднення (Шпзхз) при ізотермії Шпзхз = 0,3 Гпзхз0,75 = 0,3·11,660,75 = 1,89 км;
1.3.Площа зони хімічного забруднення
При прогнозуванні визначаються:
а) Площа зони можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ). Sзмхз = 8,72 · 10-3 ·Гпзхз2 ·Ф км2,
З табл. 3.22 для V = 4 м/с Ф = 45о, тоді Sзмхз = 8,72 · 10-3 ·11,662 ·45 = 53,35 км2,
б) Площа прогнозованої зони хімічного забруднення (ПЗХЗ) розраховується за формулою
Sпзхз = К·Гпзхз2 ·N0,2 км2,
де К – коефіціент, для ізотермії К = 0,133 (табл. 3.21);
N – час, на який розраховується глибина ПЗХЗ (N = 4 год.). Sпзхз = 0,133·11,662·40,2 = 23,86 км2.
2. Визначення часу підходу хмари зараженого повітря до об’єкта (tпідх). Час підходу хмари НХР до заданого об’єкта залежить від швидкості
перенесення хмари повітряним потоком W, на що впливає швидкість вітру, і визначається за формулою:
t підх = RO/W, год,
де RO - відстань від місця аварії (джерела забруднення) до заданого об’єкта, км;
t підх = 3/24 = 0,125 год = 7,5 хв.
219
3. Визначення тривалості дії фактора хімічного забруднення (typ). Тривалість дії НХР визначається терміном випаровування НХР із
поверхні її розливу і може бути визначена за формулою (3.21.): T = h ×d
K2 × K4 × K 7 (год)
0,8×1,49
tур= 0,055 ×2 ×1 =10,8 год.
4. Визначення можливих втрат робітників і службовців об’єктів господарювання й населення в осередку хімічного ураження.
З табл. 3.23 при 60% забезпеченістю протигазами втрати людей становлять:
-при перебуванні на відкритій місцевості 250 · 0,4 = 100 чол.
-при перебуванні у будівлях і простіших укриттях 250 · 0,22 = 55 чол. Структура втрат становить (примітка до табл. 3.23):
-легкого ступеня 100·0,25 = 25 чол.;
-середньої тяжкості 100·0,4 = 40 чол.;
-смертельне ураження 100·0,35 = 35 чол.
Результати оцінки хімічної обстановки
Джерело |
Тип НХР, Глибина |
Ширина |
|
Площа |
Площа |
|
Трива |
|
Час |
Втрати |
|||
забруд- |
кількість, |
ПЗХЗ, |
ПЗХЗ, |
|
ПЗХЗ, |
|
МЗХЗ, |
|
лість |
|
підход людей, |
||
нення |
т |
км |
км |
|
км2 |
|
км2 |
|
уража |
|
у |
структура |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ючої |
|
хмари |
втрат, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дії, |
|
НХР, |
чол. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
год |
|
хв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зруйно- |
Водень |
11,66 |
1,89 |
23,86 |
53,35 |
10,8 |
7,5 |
100, з них: |
|
||||
вана |
бромист |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
смерт.-35 |
|
ємність з |
ий |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
серед.-40 |
|
НХР на |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
легкі-25 |
|
ХНО |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Висновки
1. ОГД може опинитись у зоні хімічного забруднення (RО<Гпзхз).
220
