5.3. Методика решения задач по оценке химической обстановки на объектах, имеющих аварийно-химически опасные вещества, без учёта возможных потерь людей

При оценке химической обстановки в результате аварии на ХОО производят оценку размеров района аварии; оценку глубины распространения первичного облака АХОВ; оценку глубины распространения вторичного облака АХОВ и оценку площадей распространения первичного и вторичного облаков АХОВ, а также отображение их на схеме (карте).

Район аварии ограничивается радиусом R_A, определяющим площадь кругов, в пределах которого облако АХОВ обладает наибольшими поражающими возможностями.

Радиус района аварии зависит от вида АХОВ и условий его хранения (использования) и может достигать 0,5–1 км.

При проведении практических расчетов рекомендуется для низкокипящих жидких АХОВ значение радиуса принимать равным: при разрушении технологических ёмкостей до 100 т – 0,5 км, в остальных случаях – 1 км; для высококипящих АХОВ: при разрушении технологических емкостей до 100 т – 200–300 м, в остальных случаях – 0,5 км.

При возникновении пожаров при химически опасных авариях радиус района аварии рекомендуется увеличивать в 1,5–2 раза.

Глубина распространения первичного облака АХОВ в общем случае определяется с использованием первичного облака АХОВ на равнинной местности при стандартных внешних температурных условиях с граничным значением пороговой токсозы РСт₅₀.

Значения глубины распространения первичного облака рассчитаны для нескольких типовых объемов емкостей хранения АХОВ с учетом их полной разгерметизации и вылива в поддон, различной вертикальной устойчивости воздуха и скорости ветра, измеренной на высоте 2 м.

Для определения глубины распространения первичного облака АХОВ используется соотношение:

Г₁=Г_1тК_t1K_n, (5.2)

где Г1 –	глубина распространения первичного облака АХОВ на равнинной местности с учетом конкретных метеоусловий, км;
Г1т –	табличное значение глубины распространения первичного облака АХОВ на равнинной местности при стандартных внешних температурных условиях (находится по табл. 5.6);
Kt1 –	поправочный коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха;
Кn –	коэффициент пропорциональности, учитывающий изменение мас­сы АХОВ по сравнению с типовой технологи­чес­кой емкостью.

Значения K_t1 приводятся в табл. 5.7.

Коэффициент К_n определяют в случае несовпадения конкретного количества АХОВ с типовыми объемами емкостей, приведенными в табл. 5.8. Для его нахождения в начале определяют коэффициент превышения, представляющий собой отношение имеющегося количества АХОВ Q₃ к ближайшему значению типовой емкости Q_Т из табл. 5.6. Затем, используя полученное значение, по табл. 5.8 находят К_n.

Таблица 5.6

Глубина распространения первичного облака АХОВ на равнинной местности при стандартных внешних температурных условиях с граничным значением пороговой токсодозы PCt₅₀, км

Емкость хранения (общее кол-во) АХОВ, т	Конвекция		Изотермия			Инверсия
	Скорость ветра, м/с
	1	2	2	4	6		1		2
1	2	3	4	5	6		7		8
Хлор
1	Менее 0,5		0,6	Менее 0,5		2,1		1,4
10	0,9	0,6	2,7	1,8	1,3	8,7		5,7
100	2,9	2	9,5	6,4	5,1	30		20
500	5,5	4	25	17	14	До 60
1000**	3,4	2,5	11,4	7,7	6,1	37		24
Фосген
1	Менее 0,5		0,6	0,5	Менее 0,5	1,8		1,2
10	1,2	0,5	1,7	1,2	0,9	4,1		2,7
100	3,6	2,6	6,5	4,4	3,5	16,7		11
Аммиак
50	0,7	0,5	1,6	1,1	0,8	5,0		3,2
100	0,9	0,6	2,4	1,6	1,3	6,7		4,4
500	2,0	1,4	6	4	3,2	18,3		12
10000**	3,1	2,3	10,4	7	5,5	33,7		22
30000**	5,3	3,8	19,5	13,1	10,4	До 60		43,6
Цианистый водород
1			Менее 0,5
10	Менее 0,5		0,5	Менее 0,5		1,3		0,9
50	0,5	Менее 0,5	1,2	0,8		9,7		2,4
100	0,7	0,5	1,8	1,2		5,6		3,7
Окись этилена
10			Менее 0,5		0,6
50	Менее 0,5					Менее 0,5
100	Менее 0,5		0,6		Менее 0,5	0,9		0,6
Окись углерода***
10	Менее 0,5		0,8	0,6	0,5	2,3		1,5

Окончание табл. 5.6

1	2		3	4	5	6		7		8
Сернистый ангидрид
25	Менее 0,5			0,6	Менее 0,5		1,4		0,9
50	0,8		0,5	1	0,7	0,6	2,3		1,5
100	1,1		0,8	2,9	2	1,6	8,5		5,5
Окислы азота
10		0,8	0,6	2,4	1,6	1,3	7,5		4,9
50		1,7	1,2	5,9	4	3,2	20		13
100		2,3	1,7	8,8	5,9	4,7	30		20
Гидразин, сероуглерод
1–100		менее 0,5

Примечания:

Глубина распространения рассчитана из условия, что инверсия сохраняется в течение всего времени распространения АХОВ.

**Хранение осуществляется в жидком (охлажденном) состоянии (изотермический способ хранения).

***При оценке глубины распространения окиси углерода представленные данные характеризуют возможные последствия в случае аварийного выброса из промышленных установок.

Таблица 5.7

_{Значения поправочного коэффициента Кt1, учитывающего влияние температуры воздуха на глубину распространения первичного облака АХОВ}

АХОВ	Температура воздуха, С
	–10	–30	–20	–10	0	10	20	30	40
Хлор, аммиак*	0	0,3	0,5	0,7	0,8	0,9	1	1,1	1,2
Хлор, аммиак**	0	0,1	0,2	0,4	0,6	0,8	1	1,2	1,3
Фосген	0	0	0	0	0	0,3	1	1,1	1,8
Цианистый водород	0	0	0	0	0	0	0	1	2,2
Окись этилена	0	0	0	0	0	0	0,5	0,7	1
Окись углерода	1	1	1	1	1	1	1	1	1
Сернистый ангидрид	0	0	0	0	0,6	0,8	1	1,2	1,4
Окислы азота	0	0	0	0	0	0	0	1	1,5
Остальные***	0	0	0	0	0	0	0	0	0

Примечания:

*При хранении в сжатом, сжиженном состоянии(под давлением).

**При хранении в жидком(охлажденном) состоянии (изотермический способ хранения). Гидразин и сероуглерод при разрушении емкости первичного облака практически не образуют.

Опасность сохраняется лишь непосредственно в районе аварии.

Таблица 5.8

Значение коэффициента пропорциональности К_n.

Вертикальная устойчивость воздуха	QЗ/QТ
	0,2	0,4	0,6	0,8	1	2	4	6	8
Конвекция Изотермия Инверсия	0,5 0,40,3	0,6 0,6 0,5	0,8 0,8 0,7	0,9 0,9 0,9	1 1 1	1,4 1,5 1,6	1,9 2,2 2,6	2,4 2,8 3,4	2,7 3,3 4

Глубина распространения вторичного облака АХОВ так же, как и первичного может определяться с использованием табличных данных и аналитических соотношений.

В табл. 5.9 приведена глубина распространения вторичного облака АХОВ на равнинной местности при стандартных внешних температурных условиях с граничным значением пороговой токсодозы РС₅₀.

Таблица 5.9

Глубина распространения вторичного облака АХОВ на равнинной местности при стандартных внешних температурных условиях с граничным значением пороговой токсодозы PCt₅₀, км

Емкость хранения АХОВ, т	Конвекция	Изотермия	Инверсия *
1	2	3	4
Хлор
1**	Менее 0,5
10**	Менее 0,5	0,8	1,1
100	Менее 0,5	1,2	2
500	0,7	2,6	4,5
1000***	1,2	4,6	8,7
Фосген
1**	Менее 0,5	0,5	0,6
10**	Менее 0,5	1,4	2,1
100	0,7	2,1	3,8
Аммиак
До 50**	Менее 0,5	0,6	0,9
100	Менее 0,5
500	Менее 0,5	0,6	1
10000***	0,7	2,8	3,5
30000***	0,8	4	5,4

Окончание табл. 5.9

1	2	3	4
Цианистый водород
1**	Менее 0,5
10**	Менее 0,5		0,6
50**	Менее 0,5	1	1,5
100	Менее 0,5	0,7	1,1
Окись этилена
До 50**	Менее 0,5
100	Менее 0,5	0,6	1,3
Сернистый ангидрид
10**	Менее 0,5
50**	Менее 0,5		0,7
100	Менее 0,5		1
Окислы азота
10**	Менее 0,5	1,3	2
50**	0,8	3,2	5,2
100	0,6	_ 2,2	4
Гидразин, сероуглерод
1–100	Менее 0,5

Примечания:

*Глубина распространения рассчитана для средних условий, в случае глубокой инверсии глубина распространения увеличивается в 1,5–2 раза.

**Для случая вылива АХОВ на поверхность земли(при отсутствии поддона).

***При хранении в жидком (охлажденном) состоянии (изотермический способ хранения).

Для нахождения значения глубины распространения вторичного облака АХОВ с учетом конкретных метеоусловий, влияния температуры воздуха на количество АХОВ, переходящих во вторичное облако, используют формулу:

Г₂ = Г_2т К_t2 К_n, (5.3)

где Г₂, Г_2т, К_t2, К_n – значения, аналогичные приведенным в формуле (5.2), но для вторичного облака АХОВ. Значения коэффициен­­­та K_t2 приведены в табл. 5.10.

Таблица 5.10

Значения поправочного коэффициента К_t2, учитывающего влияние температуры воздуха на глубину распространения вторичного облака АХОВ

АХОВ	Температура воздуха, С
	–40	–30	–20	–10	0	10	20	30	40
Хлор, аммиак*	0,5	0,6	0,6	0,7	0,8	0,9	1	1,1	1,2
Хлор, аммиак**	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1	1,2	1,3
Фосген	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,9	1	1,2	1,3
Цианистый водород	0,3	0,4	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	1	1,1
Окись этилена	0,1	0,2	0,2	0,3	0,4	0,6	0,7	0,9	1
Сернистый ангидрид	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8■	0,9	1	1,1	1,2
Окислы азота	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,8	1	1,3	1,6
Сероуглерод	0	0,1	0,2	0,3	0,4	0,7	1	1,5	2
Гидразин	0	0	0	0	0	0	0	0	0

Примечания:

При хранении в сжатом, сжиженном состоянии(под давлением).

**При хранении в жидком (охлажденном) состоянии (изотермический способ хранения).

Площади распространения первичного и вторичного облака АХОВ определяются по формуле:

S₁₍₂₎=(Г₁₍₂₎+ R_A)² /60, (5.4)

где S1(2) –	площадь распространения первичного (вторичного) облака, км2;
Г1(2) –	глубина распространения первичного (вторичного) облака, км;
RA –	радиус района аварии, км;
 –	половина угла сектора, в пределах которого возможно распространение облака АХОВ с заданной достовер­ностью, град.

Величина  зависит от нескольких факторов, основными из которых являются метео-топографические условия. Значения  для различной вертикальной устойчивости воздуха и доверительной вероятности приведены в табл. 5.11.

Таблица 5.11

Значение  в зависимости от вертикальной устойчивости воздуха и доверительной вероятности Р_r, град.

Параметры	Вертикальная устойчивость воздуха	Значение Рr
		0,5	0,75	0,9
Прогнозирование распростра­нения: первичного облака АХОВ	Инверсия Изотермия Конвекция	9 12 15	15 20 25	20 25 30
вторичного облака АХОВ: – при времени испарения АХОВ от 2 до 6 ч	Инверсия Изотермия Конвекция	12 15 20	20 25 35	30 40 50
– при времени испарения АХОВ от 6 до 12 ч	Изотермия	22	37	52
– при времени испарения АХОВ от 12 до 24 ч	Изотермия	30	50	70

Доверительная вероятность Р_r отражает характер решаемых задач. При решении задач «угрозы» (для раннего предупреждения и оповещения) Р_r принимается равной 0,9.

Если известен весь набор исходной информации об объекте в условиях выброса, то Р_r = 0,5.

Во всех остальных случаях Р_r = 0,75.

Границы площадей района аварии и возможного распространения первичного и вторичного облаков АХОВ принято обозначать сплошной линией синего цвета (рис. 5.3).

Рис. 5.3. Схема распространения первичного и вторичного облаков АХОВ

Рядом с условным знаком (ниже его) делается надпись синим цветом, со сведениями об АХОВ – его количестве и времени аварии. Площадь района аварии закрашивается желтым цветом.

Для самых благоприятных условий степень вертикальной устойчивости – инверсия, скорость ветра – 1 м/с, температура почвы +20 С.

Высокая температура почвы и нижних слоев воздуха обеспечивают быстрое испарение АХОВ с зараженных поверхностей, а ветер рассеивает эти пары, снижая их концентрацию. В зимних условиях испарение ОВ незначительно, и заражение местности будет длительным. При этом надо учитывать степень вертикальной устойчивости приземных слоев атмосферы. Инверсия и изотермия обеспечивают сохранение высокой концентрации ОВ в приземном слое воздуха и распространение облака зараженного воздуха на значительные расстояния. Конвекция вызывает рассеивание зараженного облака, то есть снижение концентрации паров ОВ.

Наиболее благоприятной для применения ОВ является сухая, тихая, прохладная погода: ОВ быстро оседают на поверхности объектов и долго сохраняют высокую концентрацию. Для защиты от ОВ необходимо герметизировать помещения и укрытия, а также создавать в них подпор воздуха.

Степень воздействия химического оружия по сравнению с ядерным иллюстрируется табл. 5.12.

Таблица5.12

Сравнительная оценка ядерного и химического оружия

Критерий оценки	ЯБП мощностью 1 Мт	15 т нервно-парали­тического ОВ
Зона поражения	300 км2	60 км2
Время проявления	Секунды	Минуты
Поражающее действие	Смерть до 90 %	Поражение до 50 %
Ущерб сооружениям	Уничтожаются на площади до 100 км2	Нет
Возможность работы в зоне поражения	Через 3–6 месяцев	Возможно
Дополнительное воздействие	Площадь РЗ до 2500 км2 на время до 6 месяцев	Заражение местности на время до месяца