3.2. Визначення часу підходу хмари зараженого повітря до заданого об'єкта (tПідх)
Час підходу хмари НХР до заданого об'єкта залежить від швидкості перенесення хмари повітряним потоком W, що залежить від швидкості вітру і визначається за формулою tПІДХ = R/W, год;
де R - відстань від місця аварії (джерела забруднення) до заданого об'єкта, км; W - швидкість переносу переднього фронту забрудненого повітря визначається за табл. 5 (швидкість вітру на висоті хмари більша, ніж на поверхні землі).
3.3. Визначення тривалості хімічного ураження (tУр)
Тривалість дії НХР визначається терміном випаровування НХР із поверхні її розливу (tУР = tВИП), що залежить від характеру розливу ("вільно" чи "у піддон"), швидкості вітру, типу НХР, і може бути визначено за табл.6 або за формулою:
де h - товщина шару розлитої НХР, м. Якщо ємності не обваловані - буде "вільний" розлив h = 0,05 м. Якщо обваловані - розлив "у піддон" h = H - 0,2 м, де Н - висота обвалування, м;
d - щільність НХР (табл. 11); К1 , К2 , К3 коефіцієнти, що враховують тип НХР, температуру повітря, швидкість вітру. Відповідно K1 та К2 беруть із табл. 9, К3 розраховують: K3 = (V+2)/3.
3.4. Визначення можливих втрат робітників і службовців об'єкта господарювання і населення в осередку хімічного ураження
Очікувані втрати визначаються за табл. 7 залежно від чисельності людей, що можуть опинитися у прогнозованій зоні хімічного зараження, ступені їх захищеності - забезпеченості засобами індивідуального і колективного захисту (див. приклад).
Результати розрахунків з оцінки хімічної обстановки зводяться до таблиці (табл. 11). На карту наносяться межі прогнозованої зони зараження НХР (рис. 2), аналізуються результати та визначаються пропозиції щодо захисту працівників об'єкта господарювання, який може опинитися в зоні хімічного зараження. Район аварії обмежується колом діаметром ДО, значення якого залежать від кількості вилитої НХР, умов зберігання, стійкості повітря та орієнтовно становить чверть ширини зони зараження.
Кутовий розмір зони зараження становить: 12°- при інверсії; 20°- при ізометрії; 35° - при конвекції.
У висновках зазначається:
1. Чи може опинитися об'єкт у зоні хімічного зараження (опиниться, якщо R0 < ГПЗХЗ і напрямок вітру - з боку ХНО на об'єкт господарювання).
2. Можливі наслідки в осередку хімічного ураження (можливі ураження і втрати виробничого персоналу та населення), способи і засоби захисту людей (це можуть бути: евакуація людей, укриття в захисних спорудах або в загерметизованих приміщеннях, використання індивідуальних засобів захисту відповідного типу тощо).
З. Вплив НХР на виробництво, матеріали і сировину.
4. Можливості герметизації виробничих будівель та інших приміщень, де працюють люди, а також можливість продовжувати виробничий процес у засобах індивідуального захисту.
Висновки є складовою вихідних даних для розробки заходів щодо підвищення стійкості роботи об'єкта в умовах хімічного зараження.
Таблиця 1. Глибина розповсюдження хмари зараженого повітря з уражаючими концентраціями НХР на відкритій місцевості, км (ємності не обваловані, швидкість вітру 1 м/с, температура повітря 0°С)
Найменування НХР
|
Кількість НХР в ємностях, т |
||||||||
1 |
5 |
10 |
20 |
30 |
50 |
100 |
300 |
||
ІНВЕРСІЯ |
|||||||||
Хлор |
4,65 |
12,2 |
18,5 |
28,3 |
36,7 |
50,4 |
78,7 |
156 |
|
Аміак |
<0,5 |
1,6 |
2,45 |
4,05 |
5,25 |
6,85 |
10,8 |
21 |
|
Сірчаний ангідрид |
2,1 |
5,85 |
9,25 |
14,1 |
18,1 |
24,7 |
38,4 |
76,9 |
|
Сірководень |
<0,5 |
1,5 |
2,5 |
3,95 |
5 |
6,7 |
10,3 |
21 |
|
Соляна кислота |
1,25 |
3,05 |
4,65 |
6,8 |
8,75 |
12,2 |
18,7 |
37,1 |
|
Хлорпікрин |
3,65 |
9,7 |
14,7 |
22,5 |
29,3 |
40,3 |
62,6 |
123 |
|
Формальдегід |
4,65 |
12,3 |
18,7 |
28,5 |
37,1 |
50,9 |
79,2 |
158 |
|
ІЗОТЕРМІЯ |
|||||||||
Хлор |
1,75 |
5,05 |
7,35 |
11,6 |
14,8 |
20,2 |
30,9 |
62 |
|
Аміак |
|
<0,5 |
1,25 |
1,55 |
1,95 |
2,75 |
4,45 |
8,35 |
|
Сірчаний ангідрид |
0,7 |
2,4 |
3,7 |
5,6 |
7,2 |
10,2 |
15,3 |
30,5 |
|
Сірководень |
|
<0,5 |
0,7 |
1,4 |
1,9 |
2,75 |
4,3 |
8,15 |
|
Соляна кислота |
<0,5 |
1,3 |
1,85 |
2,9 |
3,7 |
5 |
7,45 |
14,7 |
|
Хлорпікрин |
1,5 |
4 |
5,85 |
9,2 |
11,7 |
15,9 |
24,4 |
49,4 |
|
Формальдегід |
1,85 |
5,1 |
7,5 |
11,7 |
15 |
20,4 |
31,2 |
62,5 |
|
КОНВЕКЦІЯ |
|||||||||
Хлор |
0,75 |
2,4 |
4,05 |
6,05 |
7,6 |
10,7 |
16,1 |
31,9 |
|
Аміак |
|
|
<0,5 |
<0,5 |
1,05 |
1,45 |
2,2 |
4,55 |
|
Сірчаний ангідрид |
<0,5 |
1,3 |
1,9 |
3 |
3,8 |
5,1 |
7,95 |
15,7 |
|
Сірководень |
|
|
|
0,5 |
0,8 |
1,4 |
2,15 |
4,4 |
|
Соляна кислота |
|
<0,5 |
0,95 |
1,5 |
1,9 |
2,6 |
4 |
7,7 |
|
Хлорпікрин |
0,8 |
2,0 |
3,25 |
4,85 |
6,05 |
8,35 |
12,9 |
25,2 |
|
Формальдегід |
0,8 |
2,45 |
4 |
6,05 |
7,65 |
10,7 |
16,3 |
32,2 |
|
Примітки (до табл.1):
При температурі повітря +20°С глибина розповсюдження хмари зараженого повітря збільшується, а при -20°С зменшується на 5% від наведених в таблиці для 0°С.
При температурі +40 °С при ізотермії та конвекції глибина розповсюдження хмари зараженого повітря збільшується на 10%.
Для НХР, що не ввійшли до табл. 1, для розрахунку глибин зони береться глибина розповсюдження хмари хлору для заданих умов і множиться на коеф. даної НХР: фосген - 1,14; окис азоту - 0,28; метиламін - 0,24; диметиламін - 0,24: нітробензол - 0,01; окис етилену – 0,06; водень фтористий -0,31; водень ціаністий - 0,97.
Таблиця 2. Поправочні коефіцієнти зменшення глибини розповсюдження хмари зараженого повітря, залежно від швидкості вітру. (кВ)
свсп
|
Швидкість вітру, м/с
|
|||||
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
10
|
|
Інверсія
|
1
|
0,6
|
0,45
|
0,43
|
-
|
-
|
Ізотермія
|
1
|
0,65
|
0,55
|
0,5
|
0,45
|
0,35
|
Конвекція
|
1 |
0,7
|
0,6
|
0,55
|
-
|
-
|
Таблиця 3. Коефіцієнт зменшення глибини розповсюдження хмари НХР при виливі у "піддон". (kСХ)
Найменування НХР |
Висота обвалування, м
|
||
Н = 1 |
Н = 2 |
н = 3 |
|
Хлор |
2,1 |
2,4 |
2,5 |
Аміак |
2,0 |
2,25 |
2,35 |
Сірчаний ангідрид |
2,5 |
3 |
3,1 |
Сірководень |
1,6 |
- |
- |
Соляна кислота |
4,6 |
7,4 |
10 |
Хлорпікрин |
5,3 |
8,8 |
11,6 |
Формальдегід |
2,1 |
2,3 |
2,5 |
Таблиця
4.
Коефіцієнт
зменшення глибини розповсюдження хмари
НХР на кожному 1 км закритої місцевості.
СВСП
|
Міська забудова
|
Сільська забудова
|
Лісовий масив |
Інверсія
|
3.5
|
3
|
1.8
|
Ізотермія
|
3
|
2.5
|
1.7
|
Конвекція
|
3 |
2
|
1.5
|
СВСП
|
Швидкість вітру, м/с
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
Інверсія
|
5
|
10
|
16
|
21
|
-
|
- |
-
|
-
|
-
|
-
|
Ізотермія
|
6
|
12
|
18
|
24
|
29
|
35
|
41
|
47
|
53
|
59
|
Конвекція
|
7
|
14
|
21
|
28
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
Таблиця 5. Швидкість переносу переднього фронту хмари забрудненого повітря, залежно від швидкості вітру та СВСП W, км/год.
Таблиця 6. Час випаровування (термін дії джерела зараження) typ.год. (швидкість вітру 1 м/с)
|
Характер розливу
|
|||||||||||
|
Ємності не обваловані, розлив “Вільно” |
Ємності обваловані, розлив "у піддоні"
|
||||||||||
|
h= 0,05м
|
Н=1м
|
н =3м
|
|||||||||
|
Температура повітря °С
|
|||||||||||
|
-20
|
0
|
+20
|
+40
|
-20
|
0
|
+20
|
+40
|
-20
|
0
|
+-20
|
+40
|
Хлорпікрин
|
415
|
138
|
42,5
|
14,3
|
2663
|
2216
|
664
|
229
|
біля 1 року
|
7738
|
2522
|
801
|
Соляна кислота
|
28,5
|
9,5
|
2,85
|
1,8
|
457
|
153
|
45,7
|
28,6
|
1598
|
533
|
160
|
99
|
Сірчаний ангідрид
|
3
|
1,5
|
47,8
|
23,9
|
167
|
|
83,6
|
|
||||
Хлор
|
1,5
|
23,9
|
83,7
|
|||||||||
Аміак
|
1,4
|
21,8
|
76,3
|
|||||||||
Сірководень
|
1,15
|
18,4
|
64,3
|
|||||||||
Формальдегід
|
1,2
|
19,2
|
67,2
|
|||||||||
Примітка до табл.6: Поправочний коефіцієнт визначення часу випаровування, для швидкостей вітру більше 1 м/с
Швидкість вітру, м/с
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
10
|
Поправочний коефіцієнт
|
1
|
0,75
|
0,6
|
0,5
|
0,43
|
0,25
|
Таблиця 7. Можливі втрати робітників і службовців та населення від дії НХР, в осередку хімічного ураження, %
Умови находження людей
|
без проти газів
|
Забезпеченість людей протигазами. %
|
||||||||
20
|
30
|
40
|
50
|
60
|
70
|
80
|
90
|
100
|
||
На відкритій місцевості
|
90- 100
|
75 |
65 |
58 |
50 |
40 |
35 |
25 |
18 |
10
|
|
||||||||||
В простіших укриттях, в будівлях
|
50 |
40 |
35 |
30 |
27 |
22 |
18 |
14 |
9 |
До 4 |
Примітка (до табл.7): Орієнтовна структура втрат може розділятися за такими даними: легкі - до 25%, середньої тяжкості (з виходом зі строю не менш ніж на 2-3 тижня і потребують госпіталізації) - до 40%, зі смертельними наслідками - до 35%.
Таблиця
8.
Графік орієнтовної оцінки ступеня
вертикальної стійкості повітря (СВСП).
Швидкість вітру м/с
|
День
|
Ніч
|
||||
ясно
|
Напівясно
|
хмарно
|
ясно
|
Напівясно
|
хмарно
|
|
0,5
|
|
|
|
|
|
|
0,6-2,0
|
|
Конвек
|
|
|
Інвер
|
|
2,1-4,0
|
|
|
ізотер
|
|
|
ізотер
|
Більше 4,0
|
|
|
|
|
|
|
Примітка (до табл.. 8):
Інверсія - такий стан атмосфери, коли нижні шари повітря холодніші за верхні, що перешкоджає переміщенню його по висоті і створює сприятливі умови для розповсюдження зараженого повітря на великі відстані;
Ізотетрія - однакова температура повітря до висоти 20-30 м від поверхні землі; сприяє тривалому застою пари НХР на місцевості, в лісі, населеному пункті і розповсюдженню зараженого повітря на значні відстані;
Конвекція - нижні шари повітря нагріваються сильніше, ніж верхні, відбувається переміщення повітря по вертикалі (тепле - вгору, холодне - вниз), що викликає сильне розсіювання хмари НХР і зниження концентрації.
Таблиця 9. Допоміжні коефіцієнти для визначення тривалості випаровування НХР
Найменування НХР |
Щільність НХР (рідина), т/м3 |
Уражаю-ча токсодозамг*хв./л |
К1 |
К2 , залежно від температури
|
|||
-20о С |
0о С |
20о С |
40о С |
||||
Аміак Хлор Сірчаний ангідрид Сірководень Соляна кислота Хлорпікрин Формальдегід |
0, 681 1,553 1,462 0,964 1,198 1,658 0,815 |
15 0,6 1,8 18,4 2 0,75 0,6 |
0,025 0,052 0,049 0,042 0,021 0,002 0,034 |
1 1 0,5 1 0,1 0,1 1 |
1 1 1 1 0,3 0,3 1 |
1 1 1 1 1 1 1 |
1 1 1 1 1,6 2,9 1 |
Таблиця 10. Граничні значення глибини перенесення повітряних мас за 4 години (Гп) при різних швидкостях вітру, км
свсп
|
Швидкість вітру, м/с
|
||||||||||||||
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
|
Інверсія
|
20
|
40
|
64
|
84
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ізотермія
|
24
|
48
|
72
|
96
|
116
|
140
|
164
|
188
|
212
|
236
|
260
|
284
|
304
|
328
|
352
|
Конвекція
|
28
|
56
|
84
|
112
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примітка (до табл. 10): якщо час, що пройшов після аварії tАВ>4 год, Гп визначається за формулою гп= tав W, де W - швидкість переносу хмари НХР (табл. 5).