Практична частина
ВИХІДНІ ДАНІ
Найменування даних |
Варіант 7 |
НХР (зріджений газ) |
Сірчистий ангідрид |
Кількість, т |
70 |
Напрям вітру, град |
600 |
Швидкість вітру, V м/с |
2 |
∆t, 0С |
-15 |
Данні прогнозу погоди |
День ясно |
Чисельність робітників, осіб |
450 |
Забезпеченість ЗІЗ, % |
60 |
Час після аварії, год |
1 |
Місце розташування людей (робітників) |
відкр. місцевість |
Місце аварії |
Маріуполь |
Населений пункт |
Донецьк |
Характер розливу НХР |
вільно |
Висота обвалування |
Не обваловано |
Завдання. На хімічно небезпечному об’єкті (населений пункт) відбулася аварія. В результаті аварії викинуто в атмосферу небезпечна хімічна речовина (НХР). Від зруйнованої ємності на відстані 97 км знаходиться населений пункт, який може потрапити в зону хімічного зараження (ЗХЗ).
Під час аварії виникла хмара НХР. Вона складається з повітря, зараженого внаслідок його випаровування з площі розлиття.
Задача 1. Визначити ступінь вертикальної стійкості повітря.
Дано:
Швидкість вітру – 2 м/с;
Данні прогнозу погоди – день, ясно.
Розв’язання:
Враховуючи данні прогнозу погоди та швидкість вітру, на момент аварії, ступінь вертикальної стійкості повітря буде характеризуватися конвекцією (табл. 1) та буде рівень 0,235 (табл. 2).
Відповідь: ступінь вертикальної стійкості повітря буде характеризуватися конвекцією та буде рівень 0,235.
Задача 2. Визначити еквівалентну кількість речовини.
Задача 2.1 Еквівалентна кількість речовини по первинній хмарі.
Дано:
К1 = 0,11 (табл.3)
К3 = 0,333 (табл. 3)
К5 = 0,235 (табл. 2)
К7 = 0 (табл. 3)
Q0 = 70 т
Розв’язання:
Qе1 = К1 × К3 × К5 × К7 × Q0 (1)
де К1 – коефіцієнт, який залежить від умов зберігання НХР;
К3 – коефіцієнт граничної токсодози НХР;
К5 – коефіцієнт, який враховує ступінь вертикальної стійкості повітря;
К7 – коефіцієнт, який враховує вплив температури повітря;
Q0 – кількість викинутої (розлитої) при аварії НХР (т).
Підставляємо наші значення:
Qе1 = 0,11 × 0,333 × 0,235 × 0 × 70 = 0 (т)
Відповідь: еквівалентна кількість речовини по первинній хмарі Qе1 =
0 т.
Задача 2.2 Еквівалентна кількість речовини по вторинній хмарі.
Дано:
К1 = 0,11 (табл.3)
К2 = 0,049 (табл. 3)
К3 = 0,333 (табл. 3)
К4 = 1,33 (табл. 4)
К5 = 0,235 (табл. 2)
К7 = 0,5 (табл. 3)
d = 1,462 т/м3 (табл. 3)
Q0 = 70 т
h = 0,05 м
Ν = 1 год
Розв’язання:
Qе2 = 1 − К1 × К2 × К3 × К4 × К5 × К6 × К7 × Q0 / (h × d) (2)
де К1 – коефіцієнт, який залежить від умов зберігання НХР;
К2 – коефіцієнт, який залежить від фізико-хімічних властивостей НХР;
К3 – коефіцієнт граничної токсодози НХР;
К4 – коефіцієнт, який враховує швидкість вітру;
К5 – коефіцієнт, який враховує ступінь вертикальної стійкості повітря;
К6 – коефіцієнт, який залежить від часу, що пройшов після початку аварії N;
К7 – коефіцієнт, який враховує вплив температури повітря;
h – товщина шару розливу НХР (м);
d – питома вага НХР (т/м3) (табл. 3).
Q0 – кількість викинутої (розлитої) при аварії НХР (т).
1. Визначимо значення К6:
К6 = Ν0,8
При Т<1 години К6, приймається для 1 години.
Розрахуємо значення Т:
Оскільки отримане Т>1 то К6 визначаємо за формулою:
К6 = 10,8 = 1
2. Розрахуємо Qе2:
Qе2 = (1 − 0,11) × 0,049 × 0,333 × 1,33 × 0,235 × 1 × 0,5 × 70 / (0,05 × 1,462) = 2,178 (т)
Відповідь: еквівалентна кількість речовини по вторинній хмарі Qе2 = 2,178 т.
Задача 3. Визначити глибину розповсюдження хмари забрудненого повітря.
Дано:
Швидкість вітру = 2 м/с;
Т повітря = 20 0С;
Кількість НХР = 70 т;
Конвекція.
Розв’язання:
Враховуючи кількісні характеристики викиду та метеорологічні умови, на момент аварії, глибина зони зараження буде дорівнювати 3,35 км (табл. 13).
Відповідь: глибина зони зараження буде дорівнювати 3,35 км (табл. 13).
Задача 4. Визначення площі зони зараження.
Задача 4.1 Розрахувати площу можливого зараження.
Дано:
Г = 3,35 км (табл. 13);
φ = 90 (табл. 7).
Розв’язання:
SЗМХЗ = 8,72 × 10−3 × Г2 × φ, км2 (3)
де SЗМХЗ – площа зони можливого хімічного зараження, км2
Г – глибина зони зараження, км;
φ – коефіцієнт, який умовно дорівнюється кутовому розміру зони.
SЗМХЗ = 8,72 × 10−3 × 3,352 × 90 = 8,807 (км2)
Відповідь: площа можливого зараження 8,807 км2.
Задача 4.2 Розрахувати площу фактичного зараження після аварії.
Дано:
К = 0,235 (табл. 2);
Г = 1,87 км (розрахункова);
N = 1 год.
Розв’язання:
SПЗХЗ = К × Г2 × N0,2, км2 (4)
де SПЗХЗ – площа прогнозованої зони хімічного забруднення;
Г – глибина зони забруднення;
К – коефіцієнт, який залежить від ступеня вертикальної стійкості повітря;
Ν − час, який пройшов після початку аварії.
SПЗХЗ = 0,235 × 3,352 × 10,2 = 2,637 км2
Ширина ПЗХЗ:
при конвекції Ш = 0,3 · 3,350,95 = 0,946 км.
Задача 5. Визначити тривалість дії НХР.
Дано:
К2 = 0,049 (табл. 3)
К4 = 1,33 (табл. 4)
К7 = 0,5 (табл. 3)
d = 1,462 т/м3 (табл. 3)
h = 0,05 м
Розв’язання:
де К2 – коефіцієнт, який залежить від фізико-хімічних властивостей НХР;
К4 – коефіцієнт, який враховує швидкість вітру;
К7 – коефіцієнт, який враховує вплив температури повітря;
h – товщина шару розливу НХР (м);
d – питома вага НХР (т/м3) (табл. 3).
(доби)
Відповідь: тривалість дії НХР 2,243 доби.
Задача 6. Визначити час підходу забрудненого повітря до об’єкта.
Дано:
Х = 97 км;
V = 14 км/год (табл. 6).
Розв’язання:
де Х – відстань від джерела забруднення до заданого об’єкта;
V – швидкість переносу переднього фронту забрудненого повітря в залежності від швидкості вітру.
(год)
Відповідь: час підходу забрудненого повітря до об’єкта становить 6,93 год.
Задача 7. Визначити можливі втрати населення,службовців і робітників від НХР в осередку ураження.
Дано:
Забезпеченість ЗІЗ – 60%;
Чисельність робітників – 450 осіб;
Місце розташування людей (робітників) – відкр. місцевість.
Розв’язання:
1. Визначимо можливі втрати населення:
За табл. 15 визначаємо, що можливі втрати будуть складати 40% від загальної кількості людей. Приймемо втрати населення за х, тоді отримуємо
(осіб)
з них легкі складатимуть:
(осіб)
середньої тяжкості:
(осіб)
зі смертельними наслідками:
(осіб)
Відповідь: можливі втрати населення становитимуть до 180 осіб, з них легкі 45 осіб, середні 72 та зі смертельними наслідками 63 особи.