2. Прогнозування масштабів зараження при аваріях на портових перевантажувальних комплексах для небезпечних вантажів

2.1. Прогнозування масштабів зараження сильнодіючими отруйними речовинами при аваріях

Для завчасного та оперативного прогнозування масштабів зараження на випадок викидів сильнодіючих отруйних речовин у навколишнє середовище при аваріях (пошкодженнях, руйнуваннях) на портових перевантажувальних комплексах для небезпечних вантажів необхідно мати інструмент оцінки. Свого часу ГГО ім.Воєйкова і штаб ГО СРСР розробили керівний документ РД 52.04.253-90 «Методика прогнозування масштабів зараження сильнодіючими отруйними речовинами при аваріях (руйнуваннях) на хімічно небезпечних об'єктах і транспорті».

Дана методика поширюється на випадок викиду СДОР в атмосферу в газоподібному, пароподібному або аерозольному стані і дозволяє здійснювати прогнозування масштабів зон зараження при аваріях на технологічних ємностях та сховищах, при транспортуванні трубопровідним, залізничним, автомобільним, Водним транспортом, а також у випадку руйнування хімічно небезпечних об'єктів.

Під прогнозуванням масштабу зараження СДОР будемо розуміти визначення глибини і площі зони зараження СДОР, при цьому зоною ураження СДОР називається територія, на якій їх концентрація досягає значень, небезпечних для життя людей.

У 1 розділі дана докладна характеристика аварійних ситуацій та їх елементів. При прогнозуванні масштабів зараження під аварією ми будемо розуміти будь-яке порушення технологічних процесів на виробництві, пошкодження трубопроводу, ємностей, сховищ, вантажно-розвантажувальних пристроїв (шланги пристроїв, стендер), транспортних засобів, що призводять до викидів СДОР в атмосферу в кількостях, які можуть викликати масове ураження людей і тварин.

Хімічно небезпечний об'єкт ‒ це об'єкт, при аварії або руйнуванні якого можуть відбутися масові ураження людей, тварин і рослин сильнодіючими отруйними речовинами. Під руйнуванням такого об'єкта будемо розуміти результат катастроф та стихійних лих, що призводять до повної розгерметизації усіх ємностей і порушення технологічних комунікацій.

Розрізняють при розрахунку масштабів зараження площа зони фактичного зараження і площі можливого зараження СДОР. Під першою розуміють площу території, заражень СДОР в небезпечних для життя межах, а під другою - площа території, в межах якої під впливом зміни напрямку вітру може переміщатися хмара СДОР.

Масштаби зараження сильнодіючими отруйними речовинами в залежності від їх фізичних властивостей і агрегатного стану розраховуються для первинного і вторинного хмар:

для зріджених газів - окремо для первинного і вторинного;

для стислих газів - тільки для первинного;

для отруйних рідин, киплячих вище температури навколишнього середовища - тільки для вторинного.

При цьому під первинним хмарою будемо розуміти хмара СДОР, що утворюється в результаті миттєвого (1-3хв) переходу в атмосферу частини СДОР з ємності при її руйнуванні. Під вторинною хмарою будемо розуміти хмару СДОР, що утворюється в результаті випаровування розлитого речовини з підстилаючої поверхні.

В якості вихідних даних для прогнозування масштабів зараження сильнодіючими отруйними речовинами приймаються наступні:

• загальна кількість СДОР на об'єкті і дані про розміщення їх запасів у технологічних ємностях та трубопроводах;

• кількість СДОР, викинутих в атмосферу, і характер їх розливу на поверхні, що підстилає («вільно», «в піддон», або «в обвалку»);

• висота піддона або обвалки складських ємностей;

• метеороллгічні умови: температура зовнішнього повітря, швидкість вітру на висоті 10 м. (на висоті флюгера), ступінь вертикальної стійкості повітря, що визначається відповідно до табл. 2.

В таблиці 2 прийняті наступні позначення: ін ‒ інверсія; із ‒ ізотермія; к ‒ конвенція; в дужках вказано стан при сніжному покриві.

Під терміном «ранок» розуміється період часу протягом 2-х годин після сходу сонця; під терміном «вечір» - протягом 2-х годин після заходу сонця. Період від сходу до заходу сонця за вирахуванням двох ранкових годин - «день», а період від заходу до сходу сонця за вирахуванням двох вечірніх годин - «ніч». Швидкість вітру і ступінь вертикальної стійкості повітря в розрахунках приймаються на момент аварії.

Таблиця 2

Визначення міри вертикальної стійкості атмосфери за

прогнозом погоди

Швидкість вітру, м/с	Ясно, мінлива хмарність					Суцільна хмарність
	Ніч	Ранок	День	Вечір	Ніч		Ранок	День	Вечір
Менш 2,0 Від 2,0 до 3,9 Більш 4,0	ін ін із	із(ін) із(ін) із	к (із) із із	ін із(ін) із	із із із		із із із	із із із	із із із

У разі необхідності завчасного прогнозування масштабів зараження на випадок виробничих аварій, у якості вихідних даних слід приймати такі показники:

• викид СДОР (Q_о) ‒ кількість сильнодіючої отруйної речовини в максимальній за об'ємом одиничної ємності (технологічної, складської, транспортної та ін); для сейсмічно небезпечних районів приймається загальний запас СДОР;

• наступні метеорологічні умови: інверсія, швидкість вітру 1 м/с.

Для прогнозу масштабів зараження безпосередньо після аварії повинні братися конкретні дані про кількість викинутої (розлитої) сильнодіючої отруйної речовини і реальні метеорологічні умови.

Зовнішні межі зони зараження СДОР розраховуються на граничній токсодозі. Під граничною токсодозою розуміється інгаляційна токсодоза, що викликає початкові симптоми ураження.

При прогнозуванні масштабів зараження для деякого спрощення розрахунків параметрів прийнятий ряд припущень:

1. Ємності, що містять сильнодіючі отруйні речовини, при аваріях руйнуються повністю.

2. Товщина шару рідини (h) для СДОР, що розлилися вільно на підстильної поверхні, приймається рівною 0,05 м. по всій площі розливу; для СДОР, що розлилися в піддон або обваловку, визначається таким чином:

а) при розливах з ємностей, що мають самостійний піддон (обваловку), за формулою:

h = H - 0,2,

де Н ‒ висота піддону (обвалування), м.

б) при розливах з ємностей, розташованих групою, що мають загальний піддон (обваловку), за формулою:

h = Q₀ / F ,

де Q₀ ‒ кількість викинутої (розлитої) при аварії речовини;

d ‒ густина СДОР, т/м³;

F ‒ реальна площа розливу в піддон (обваловку), м².

3. Граничний час перебування людей в зоні зараження і тривалість збереження незмінними метеорологічних умов (ступінь вертикальної стійкості атмосфери, напрям і швидкість вітру) складає 4 години. По закінченню вказаного часу прогноз повинен уточнюватися.

4. При аваріях на газопроводах і продуктопроводах викид СДОР приймається рівним максимальній кількості СДОР, що міститься в трубопроводі між автоматичними відсікачами (наприклад, для аміакопроводів це 275-500 т).