4. Рішення задач при аналізі хімічної обстановки

Задача 1. Визначення розмірів і площі зони хімічного зараження.

Розміри зон хімічного зараження залежать від кількості СДОР на об’єкті, його фізичних і токсичних властивостей, умов зберігання, метеоумов і рельєфу місцевості.

Рішення задачі зводиться до визначення:

• глибини розповсюдження хмари отруйного повітря (Г);

• ширини ЗХЗ СДОР (Ш);

• площі ЗХЗ СДОР (S).

Результати розрахунків наносять на карту (схему, план) з метою виявлення розташування ЗХЗ СДОР на місцевості і можливих ОХУ.

Глибина розповсюдження зараженої СДОР хмари може бути визначена для деяких отруйних речовин за табл. 1, 2 Додатку Г. Для СДОР, що не вказані в табл. 1,2 Додатку Г, глибина зони може бути визначена за формулою:

, (3)

Д = С·Т,

де G – кількість СДОР, кг;

Д – токсодоза, мг хвл/ л ;

С – концентрація, мг/л; Т – час впливу СДОР даної концентрації, хвл;

V – швидкість повітря в приземному шарі, м/с.

Ширина зони хімічного ураження може бути визначена за наступними співвідношеннями:

Ш = 0,03 Г – при інверсії;

Ш = 0,15 Г – при ізотермії;

Ш = 0,8 Г – при конвекції.

Площа зони хімічного ураження визначають за формулою

(км²) (4)

Приклад. На об’єкті зруйнувалась не обвалована ємність, що містила 10 т аміаку. Визначити розміри і площу ЗХУ в нічний час. Місцевість відкрита, метеоумови – ясно, швидкість повітря 3 м/с.

Рішення:

1. Визначаємо ступінь вертикальної стійкості повітря (рис. 2), за графіком – інверсія.

2. Знаходимо глибину розповсюдження зараженого повітря при швидкості повітря V_w = 1 м/с, Г₁ = 4,5 км (табл. 1, Додаток Г).

3. Визначаємо поправочний коефіцієнт для V_w = 3 м/с: К = 0,45 [табл..3, додаток Г]

4. Визначаємо глибину розповсюдження зараженого повітря при швидкості повітря V_w = 3 м/с: Г₃ = 4,5∙0,45 = 2,02 км.

5. Визначаємо ширину зони хімічного ураження при інверсії:

Ш = 0,03∙Г₃ = 0,03∙2,02 = 0,06 км.

Ніч

День

Рис.2 – Графік для оцінки ступеня вертикальної стійкості повітря

6. Визначаємо площу ЗХУ:

Задача 2. Визначення часу підходу зараженого повітря до певного об’єкта.

Рішення задачі зводиться до розрахунку часу (t) підходу хмари отруйного повітря до певного об’єкта за формулою (5):

T = R/W (хв), (5)

де R – відстань від місця розливу до об’єкта, км;

W – середня швидкість перенесення хмари повітряним потоком, визначається за табл. 4 Додатку Г.

За результатами рішення цієї задачі проводять оповіщення робітників, службовців і населення про майбутню небезпеку і необхідні заходи захисту.

Приклад. В результаті аварії на об’єкті, розташованому в 9 км від населеного пункту, зруйнувались комунікації із зрідженим аміаком. Метеоумови: ізотермія, швидкість повітря 5 м/с. Визначити час підходу хмари зараженого повітря до населеного пункту.

Рішення.

1. По табл. 3 Додатку Г для ізотермії і швидкості повітря 5 м/с знаходимо середню швидкість перенесення хмари зараженого повітря

W =7,5 м/с.

2. Визначаємо час підходу хмари зараженого повітря до населеного пункту за формулою (5)

T = R/W = 9000м / 7,5м/c∙60 = 20 хв.

Задача 3. Визначення часу вражаючої дії СДОР.

Час вражаючої дії СДОР визначається часом випаровування СДОР з поверхні його викиду (розливу)

t_враж = t_випар = G₁/C_випар. (6)

Швидкість випаровування рідини (кількість випаровуваної рідини за хвилину) розраховують за формулою

С_випар = 12,5∙SP ∙ (5,38 + 4,1 ∙V) ∙ √M∙10^-8 (7)

де С_випар - швидкість випаровування рідини, n/хвл;

S – площа розливу, м²;

Р – тиск насиченої пари, кПа;

М – молекулярна маса рідини;

V – швидкість повітря, м/с.

Також на ОГД розраховують час випаровування для деяких СДОР і користуються ним на практиці для визначення орієнтовного часу вражаючої дії в осередку ураження. Для зручності використання результатів розрахунків їх зводять в таблицю 1.

Таблиця 1 – Час випаровування деяких СДОР, год (швидкість повітря V = = 1 м/c

СДОР	Вид зберігання
	Необваловане	Обваловане
Хлор	1,3	22
Фосген	1,4	23
Аміак	1,2	20
Сірчаний ангідрид	1,3	20
Сірководень	1,0	19

Примітка. Для швидкостей повітря більших, ніж вказані в таблиці, вводять поправочний коефіцієнт.

Швидкість повітря, м/с	1	2	3	4	5	6
Поправочний коефіцієнт	1	0,7	0,55	0,43	0,37	0,32

Приклад. На ОГД зруйнувалась обвалована ємність з аміаком. Швидкість повітря V = 3 м/с. Визначити час вражаючої дії СДОР.

Рішення

1. По таблиці 1 знаходимо, що час вражаючої дії аміаку при V_w = 1м/с дорівнює 20 годин.

2. Знаходимо поправочний коефіцієнт по таблиці 1 . Для V_w = 3м/с він дорівнює 0,55.

3. Розрахуємо час вражаючої дії аміаку за формулою t_враж = t₁∙K₃ = 20 год ∙ 0,55 = 11 годин

Задача 4. Визначення можливих втрат людей в осередках хімічного ураження

Втрати робітників і службовців будуть залежати:

1. Від чисельності людей, що опинились на площі осередку.

2. Ступеня захищеності людей.

3. Своєчасності використання засобів індивідуального захисту (ЗІЗ, наприклад, протигазів).

Можливі втрати людей в осередках хімічного ураження визначають по таблиці 2.

Таблиця 2 – Можливі втрати робітників, службовців і населення від СДОР в осередках ураження, %

Умови знаходження людей	Без протигазів	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 простих укриттях, будівлях	50	40	35	30	27	22	18	14	9	4

Примітка. Орієнтовна структура втрат людей в осередках хімічного ураження у %:

• легкий ступінь – 25;

• середній і важкий ступінь (з виходом із строю не менше ніж на 2-3 тижні) і ті, що

потребують госпіталізації – 40;

• із смертельними наслідками – 35.

Приклад. На хімічному заводі в результаті аварії зруйнована ємність, що містила 18 т хлору. Робітники і службовці заводу забезпечені протигазами на 100 %. Визначити можливі втрати робітників і службовців ті їх структуру.

Рішення

1. Наносимо на план заводу зону хімічного зараження і визначаємо, що в осередку хімічного ураження знаходяться три цехи із кількістю робітників 600.

2. По таблиці (2) визначаємо втрати N_люд = 600∙0,04 = 24 особи.

3. У відповідності з приміткою до таблиці визначаємо структуру втрат:

- із смертельними наслідками - 24∙0,35 = 8 осіб;

- середнього і важкого ступеня - 24∙0,4 = 10 осіб;

- легкого ступеня - 24∙0,25 = 6 осіб.

Всього із смертельними наслідками і тих, що втратили працездатність – 18 осіб.

Висновки із аналізу хімічної обстановки

Завершальним етапом аналізу хімічної обстановки є висновки, в яких визначається:

1. Вплив хімічного зараження на виробничу діяльність підприємства.

2. Доцільний варіант дій для захисту робітників і населення на випадок аварії.

3. Заходи по організації захисту людей і ліквідації наслідків зараження.

4. Кому і які необхідно віддати розпорядження для забезпечення дій особового складу формувань на зараженій місцевості.