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:

Q_е1 = 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:

Q_е1 = 0,11 × 0,333 × 0,235 × 0 × 70 = 0 (т)

Відповідь: еквівалентна кількість речовини по первинній хмарі Q_е1 =

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:

Q_е2 = 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 = Ν^0,8

При Т<1 години К₆, приймається для 1 години.

Розрахуємо значення Т:

Оскільки отримане Т>1 то К₆ визначаємо за формулою:

К₆ = 1^0,8 = 1

2. Розрахуємо Q_е2:

Q_е2 = (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 Q_е2 = 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:

S_ЗМХЗ = 8,72 × 10⁻³ × Г² × φ, км² (3)

де S_ЗМХЗ – площа зони можливого хімічного зараження, км²

Г – глибина зони зараження, км;

φ – коефіцієнт, який умовно дорівнюється кутовому розміру зони.

S_ЗМХЗ = 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:

S_ПЗХЗ = К × Г² × N^0,2, км² (4)

де S_ПЗХЗ – 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.

S_ПЗХЗ = 0,235 × 3,35² × 1^0,2 = 2,637 км²

Ширина ПЗХЗ:

при конвекції Ш = 0,3 · 3,35^0,95 = 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.