ЗАДАНИЕ

В результате аварии на химически опасном объекте, расположенном на расстоянии R=… км от города произошло разрушение ёмкости с … , повлекшее за собой выброс (разлив) Q=… т. СДЯВ на подстилающую поверхность …. Численность рабочей смены на момент аварии составила …чел., из них … находилось в зданиях, остальные -… вне зданий. Рабочая смена на … % обеспечена промышленными противогазами.

Метеоусловия: температура воздуха - …ºС, скорость ветра … м/с, степень вертикальной устойчивости воздуха … .

Определить на N =… часов от начала аварии:

А- глубину зоны заражения СДЯВ;

Б- площадь зоны заражения;

В- время подхода зараженного воздуха к городу;

Г- продолжительность поражающего действия СДЯВ;

Д- возможные потери работающей смены и структуру потерь;

Е- нанести зону заражения на план местности.

Варианты

заданий для студентов по оценке химической обстановки

Вариант	Тип СДЯВ	Кол-во СДЯВ (т)	Подстилающая поверхность	N (Время от начала. аварии. ч)	RГ, км	К-во раб. всего/ в цехе/ вне цеха	Обеспечение противогазами, %	Т воздуха ºС	Vветра, (м/c)	Устойчи-вость
1	аммиак	60	Поддон Н=1 м	1	5	300/250/50	80	+5	1	изотер
2	хлор	70	Поддон Н=2 м	2	7	200/100/100	90	+10	2	инверс
3	соляная кислота	150	Грунт(разл. свобод)	1	7	400/300/100	60	+15	3	конвек
4	сернистый ангидрид	100	Поддон Н=2 м	2	4	600/500/100	50	0	4	изотер
5	окислы азота	90	Грунт(разл свобод)	3	10	500/400/100	70	+3	2	инверс
6	хлорпикрин	60	Грунт (разл свобод)	1	4	200/150/50	90	+10	3	изотер
7	сероводород	90	Грунт (разл свобод)	2	6	400/300/100	50	+20	1	изотер
8	фтор	100	Грунт (разл свобод)	4	12	100/80/20	70	0	4	инверс
9	фосген	150	Грунт (разл свобод)	3	10	150/100/50	95	+10	4	инверс
10	окись этилена	120	Поддон Н=2 м	1	5	300/250/50	60	+15	1	инверс
11	хлор	60	Грунт (разл свобод)	3	10	100/70/30	70	+15	3	инверс
12	аммиак	70	Грунт (разл свобод)	2	7	200/150/50	70	+25	4	изотер
13	формальдегид	180	Поддон Н=2 м	3	6	300/200/100	50	+10	2	конвек
14	сероводород	150	Грунт (разл свобод)	4	4	450/300/150	60	+5	2	конвек
15	фосген	160	Грунт (разл свобод)	2	8	300/180/120	50	+20	3	изотер
16	хлорпикрин	80	Поддон Н=1 м	2	10	500/350/150	70	0	4	инверс
17	хлорпикрин	100	Грунт (разл свобод)	3	12	200/100/100	60	+10	1	конвек
18	окислы азота	110	Грунт (разл свобод)	4	7	600/400/200	60	+10	1	конвек
19	сернистый ангидрид	90	Поддон Н=2 м	4	10	280/160/120	70	+20	4	инверс
20	аммиак	100	Грунт (разл свобод)	1	6	240/140/100	75	+15	3	инверс
21	соляная кислота	110	Поддон Н=1 м	1	7	500/340/160	64	+5	4	изотер
22	фтор	90	Грунт (разл свобод)	3	9	440/270/170	50	+5	4	конвек
23	окислы азота	120	Грунт (разл свобод)	2	8	150/100/50	50	+10	1	конвек
24	сероводород	70	Поддон Н=2 м	2	10	470/290/180	70	+15	3	изотер
25	окись этилена	80	Грунт (разл свобод)	4	12	340/240/100	80	+5	2	инверс

Примечание: Н – высота поддона.

Понятие о химической обстановке И ЕЁ ОЦЕНКЕ

СДЯВ - это химические вещества, применяемые в народном хозяйстве, которые при разливе или выбросе из технологических ёмкостей могут приводить к заражению воздуха, почвы, водоёмов, грунтовых вод и отравлению людей и животных.

Химическая обстановка - это масштабы и характер заражения местности СДЯВ оказывающие влияние на работу объектов народного хозяйства, действие формирований ГО и населения.

Химическая обстановка возникает при нарушении технологических процессов на химически опасном объекте (ХОО), повреждении трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств при перевозках СДЯВ, приводящих к выбросу СДЯВ в атмосферу в количествах, представляющих опасность массового поражения людей и животных.

Жидкие СДЯВ на предприятиях находятся в ёмкостях, газы хранятся в сжиженном виде в герметических ёмкостях под большим давлением. При разрушении ёмкости из-за разности атмосферного давления и внутреннего давления в ёмкости происходит выброс СДЯВ в атмосферу и образуется первичное облако СДЯВ. После снижения давления в ёмкости до атмосферного выброс прекращается, жидкость растекается на подстилающую поверхность и испаряется, что приводит к образованию вторичного облака СДЯВ. Разлив СДЯВ может происходить на грунт (свободный раз- лив на большую площадь) или в специально оборудованный поддон (обваловку) который ограничивает площадь разлива.(Рис. 1…)

Рис. 1. Поддон (обваловка)

Первичное облако - облако СДЯВ, образующееся в результате мгновенного (1-3 мин) перехода в атмосферу части содержимого емкости с СДЯВ при её разрушении.

Вторичное облако - облако СДЯВ, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

Эквивалентное количество СДЯВ - это количество хлора, вызывающее такие же последствия, как и заданное количество заданного вещества.

Площадь зоны фактического заражения СДЯВ - площадь территории зараженной СДЯВ в опасных для жизни пределах.

Площадь зоны возможного заражения СДЯВ - площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра может перемещаться облако СДЯВ.

Степень вертикальной устойчивости воздуха характеризуется тремя составляющими: инверсия, конвекция, изотермия.

Инверсия( при ней нижние слои воздуха холоднее верхних) возникает при ясной погоде, малых скоростях ветра (до 4 м/с). Инверсия препятствует рассеиванию воздуха на высоте и создает благоприятные условия для сохранения высоких концентраций СДЯВ.

Конвекция (нижний слой воздуха нагрет сильнее верхнего и происходит перемещение его по вертикали) возникает при ясной погоде, малых (до 4 м/с) скоростях ветра. Конвекция рассеивает облако, зараженное СДЯВ, снижает его поражающее действие.

Изотермия (температура воздуха в пределах 20-30 м. от земной поверхности почти одинакова) обычно наблюдается в пасмурную погоду и при снежном покрове. Изотермия способствует длительному застою паров СДЯВ на местности.

Под оценкой химической обстановки понимают определение масштаба и характера заражения СДЯВ, анализ их влияния на деятельность объектов, сил ГО и населения.

МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ

А- Определение глубины зоны заражения сдяв;

Расчет глубины зоны заражения ведется с помощью данных, приведенных в таблицах Приложения 1,2,3 (П1, П2, П3) в зависимости от количественных характеристик выброса и скорости ветра. Количественная характеристика выброса СДЯВ для расчета масштабов заражения определяется по эквивалентным значениям. Эквивалентное количества вещества определяется по первичному и вторичному облаку.

Эквивалентное количество вещества по первичному облаку определяется по формуле:

Q_Э1 = К₁ × К₃ × К₅ × К₇ × Q₀ (т) (1)

где: К₁ - коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ определяется по П1 (Для жидких СДЯВ К₁ = 0 и следовательно Q_Э1= 0 т.к. нет внутреннего давления в ёмкости, нет выброса СДЯВ и первичное облако не образуется. Для сжиженных газов К₁ ≠ 0 и первичное облако образуется)

К₃ - коэффициент равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого СДЯВ - П1.

К₅ - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха. Принимается равным: для инверсии - 1, для изотермии - 0,23, для конвекции - 0,08.

К₇ - Коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха - П1 (Для расчета первичного облака используется значение из числителя, а вторичного облака - из знаменателя. Если в табл.1 нет заданной по условию температуры воздуха К₇ определяется интерполированием – как среднее арифметическое между К₇ для ближайших значений температуры)

Q₀ - количество выброшенного (разлившегося) при аварии СДЯВ (т)

Эквивалентное количество вещества по вторичному облаку рассчитывается по формуле:

Q_Э2 = (1 - К₁) × К₂ × К₃ × К₄ × К₅ × К₆ × К₇ × (т) (2)

где: h -толщина слоя разлива СДЯВ разлившегося свободно на подстилающей поверхности, принимается равным - 0,05 м., а разлившегося в поддон определяется по формуле- h = H - 0,2 м. , где Н - высота поддона .

d - удельный вес СДЯВ (т/м³) - П1.

К₂ - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств СДЯВ (табл. П3);

К₄ - коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл. П3);

К₆ - коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии - N.

Значение К₆ определяется после расчета продолжительности испарения вещества - Т по формуле:

К₆ = N^0,3 ( при N < T ) (3)

или

К₆ = Т^0,3 ( при N > T ) (4)

При Т < 1 часа К₆ принимается для 1 часа.

Продолжительность испарения

(5)

где: h - толщина слоя разлива СДЯВ (м)

d - удельный вес СДЯВ (т/м³) - П1.

Расчет глубин зон заражения первичным (вторичным) облаком СДЯВ ведется с помощью таблиц П2. По таблице П2 в зависимости от эквивалентного количества вещества (верхняя строка таблицы) и скорости ветра (левый столбик) определяем значение глубины зоны заражения первичным облаком - Г₁ (на пересечении строки и столбика). Если Q_Э1 = 0, то Г₁ = 0. Аналогично определяем территорию, зараженную вторичным облаком - Г₂. В случае если необходимого значения Q_Э1 или Q_Э2 в таблице нет, значение Г₁ и Г₂ определяются интерполированием.

Полная глубина зоны заражения Г (км), обусловленная воздействием первичного и вторичного облака СДЯВ, определяется по формуле:

Г = Г’ + 0,5 Г” (6)

где: Г’ - наибольший

Г” - наименьший из размеров Г₁ и Г₂.

Полученное значение - Г сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс Г_П, определяемым по формуле:

Г_П = N × V_П (7)

где: N - время от начала аварии (ч);

V_П - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч, определяемых с помощью таблиц П5.

За окончательную расчетную глубину зоны заражения Г_ОК принимается меньшее из Г и Г_П сравниваемых между собой значений.