- •А- Определение глубины зоны заражения сдяв;
- •Б. Определение площади зоны заражения
- •В. Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту
- •Г. Определение продолжительности поражающего действия сдяв
- •Д.. Определение возможных потерь людей
- •Е. Нанесение зоны заражения на план местности.
- •А. Определение глубины зоны заражения сдяв
- •Б. Определение площади зон возможного и фактического заражения
- •В. Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту
- •Г. Определение продолжительности поражающего действия сдяв
- •Д. Определение возможных потерь людей
- •Е. Нанесение на план местности зоны химического заражения
ЗАДАНИЕ
В результате аварии на химически опасном объекте, расположенном на расстоянии R=… км от города произошло разрушение ёмкости с … , повлекшее за собой выброс (разлив) Q=… т. СДЯВ на подстилающую поверхность …. Численность рабочей смены на момент аварии составила …чел., из них … находилось в зданиях, остальные -… вне зданий. Рабочая смена на … % обеспечена промышленными противогазами.
Метеоусловия: температура воздуха - …ºС, скорость ветра … м/с, степень вертикальной устойчивости воздуха … .
Определить на N =… часов от начала аварии:
А- глубину зоны заражения СДЯВ;
Б- площадь зоны заражения;
В- время подхода зараженного воздуха к городу;
Г- продолжительность поражающего действия СДЯВ;
Д- возможные потери работающей смены и структуру потерь;
Е- нанести зону заражения на план местности.
Варианты
заданий для студентов по оценке химической обстановки
Вариант |
Тип СДЯВ |
Кол-во СДЯВ (т) |
Подстилающая поверхность |
N (Время от начала. аварии. ч) |
RГ, км |
К-во раб. всего/ в цехе/ вне цеха |
Обеспечение противогазами, % |
Т воздуха ºС |
Vветра, (м/c) |
Устойчи-вость |
1 |
аммиак |
60 |
Поддон Н=1 м |
1 |
5 |
300/250/50 |
80 |
+5 |
1 |
изотер |
2 |
хлор |
70 |
Поддон Н=2 м |
2 |
7 |
200/100/100 |
90 |
+10 |
2 |
инверс |
3 |
соляная кислота |
150 |
Грунт(разл. свобод) |
1 |
7 |
400/300/100 |
60 |
+15 |
3 |
конвек |
4 |
сернистый ангидрид |
100 |
Поддон Н=2 м |
2 |
4 |
600/500/100 |
50 |
0 |
4 |
изотер |
5 |
окислы азота |
90 |
Грунт(разл свобод) |
3 |
10 |
500/400/100 |
70 |
+3 |
2 |
инверс |
6 |
хлорпикрин |
60 |
Грунт (разл свобод) |
1 |
4 |
200/150/50 |
90 |
+10 |
3 |
изотер |
7 |
сероводород |
90 |
Грунт (разл свобод) |
2 |
6 |
400/300/100 |
50 |
+20 |
1 |
изотер |
8 |
фтор |
100 |
Грунт (разл свобод) |
4 |
12 |
100/80/20 |
70 |
0 |
4 |
инверс |
9 |
фосген |
150 |
Грунт (разл свобод) |
3 |
10 |
150/100/50 |
95 |
+10 |
4 |
инверс |
10 |
окись этилена |
120 |
Поддон Н=2 м |
1 |
5 |
300/250/50 |
60 |
+15 |
1 |
инверс |
11 |
хлор |
60 |
Грунт (разл свобод) |
3 |
10 |
100/70/30 |
70 |
+15 |
3 |
инверс |
12 |
аммиак |
70 |
Грунт (разл свобод) |
2 |
7 |
200/150/50 |
70 |
+25 |
4 |
изотер |
13 |
формальдегид |
180 |
Поддон Н=2 м |
3 |
6 |
300/200/100 |
50 |
+10 |
2 |
конвек |
14 |
сероводород |
150 |
Грунт (разл свобод) |
4 |
4 |
450/300/150 |
60 |
+5 |
2 |
конвек |
15 |
фосген |
160 |
Грунт (разл свобод) |
2 |
8 |
300/180/120 |
50 |
+20 |
3 |
изотер |
16 |
хлорпикрин |
80 |
Поддон Н=1 м |
2 |
10 |
500/350/150 |
70 |
0 |
4 |
инверс |
17 |
хлорпикрин |
100 |
Грунт (разл свобод) |
3 |
12 |
200/100/100 |
60 |
+10 |
1 |
конвек |
18 |
окислы азота |
110 |
Грунт (разл свобод) |
4 |
7 |
600/400/200 |
60 |
+10 |
1 |
конвек |
19 |
сернистый ангидрид |
90 |
Поддон Н=2 м |
4 |
10 |
280/160/120 |
70 |
+20 |
4 |
инверс |
20 |
аммиак |
100 |
Грунт (разл свобод) |
1 |
6 |
240/140/100 |
75 |
+15 |
3 |
инверс |
21 |
соляная кислота |
110 |
Поддон Н=1 м |
1 |
7 |
500/340/160 |
64 |
+5 |
4 |
изотер |
22 |
фтор |
90 |
Грунт (разл свобод) |
3 |
9 |
440/270/170 |
50 |
+5 |
4 |
конвек |
23 |
окислы азота |
120 |
Грунт (разл свобод) |
2 |
8 |
150/100/50 |
50 |
+10 |
1 |
конвек |
24 |
сероводород |
70 |
Поддон Н=2 м |
2 |
10 |
470/290/180 |
70 |
+15 |
3 |
изотер |
25 |
окись этилена |
80 |
Грунт (разл свобод) |
4 |
12 |
340/240/100 |
80 |
+5 |
2 |
инверс |
Примечание: Н – высота поддона.
Понятие о химической обстановке И ЕЁ ОЦЕНКЕ
СДЯВ - это химические вещества, применяемые в народном хозяйстве, которые при разливе или выбросе из технологических ёмкостей могут приводить к заражению воздуха, почвы, водоёмов, грунтовых вод и отравлению людей и животных.
Химическая обстановка - это масштабы и характер заражения местности СДЯВ оказывающие влияние на работу объектов народного хозяйства, действие формирований ГО и населения.
Химическая обстановка возникает при нарушении технологических процессов на химически опасном объекте (ХОО), повреждении трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств при перевозках СДЯВ, приводящих к выбросу СДЯВ в атмосферу в количествах, представляющих опасность массового поражения людей и животных.
Жидкие СДЯВ на предприятиях находятся в ёмкостях, газы хранятся в сжиженном виде в герметических ёмкостях под большим давлением. При разрушении ёмкости из-за разности атмосферного давления и внутреннего давления в ёмкости происходит выброс СДЯВ в атмосферу и образуется первичное облако СДЯВ. После снижения давления в ёмкости до атмосферного выброс прекращается, жидкость растекается на подстилающую поверхность и испаряется, что приводит к образованию вторичного облака СДЯВ. Разлив СДЯВ может происходить на грунт (свободный раз- лив на большую площадь) или в специально оборудованный поддон (обваловку) который ограничивает площадь разлива.(Рис. 1…)
Рис. 1. Поддон (обваловка)
Первичное облако - облако СДЯВ, образующееся в результате мгновенного (1-3 мин) перехода в атмосферу части содержимого емкости с СДЯВ при её разрушении.
Вторичное облако - облако СДЯВ, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.
Эквивалентное количество СДЯВ - это количество хлора, вызывающее такие же последствия, как и заданное количество заданного вещества.
Площадь зоны фактического заражения СДЯВ - площадь территории зараженной СДЯВ в опасных для жизни пределах.
Площадь зоны возможного заражения СДЯВ - площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра может перемещаться облако СДЯВ.
Степень вертикальной устойчивости воздуха характеризуется тремя составляющими: инверсия, конвекция, изотермия.
Инверсия( при ней нижние слои воздуха холоднее верхних) возникает при ясной погоде, малых скоростях ветра (до 4 м/с). Инверсия препятствует рассеиванию воздуха на высоте и создает благоприятные условия для сохранения высоких концентраций СДЯВ.
Конвекция (нижний слой воздуха нагрет сильнее верхнего и происходит перемещение его по вертикали) возникает при ясной погоде, малых (до 4 м/с) скоростях ветра. Конвекция рассеивает облако, зараженное СДЯВ, снижает его поражающее действие.
Изотермия (температура воздуха в пределах 20-30 м. от земной поверхности почти одинакова) обычно наблюдается в пасмурную погоду и при снежном покрове. Изотермия способствует длительному застою паров СДЯВ на местности.
Под оценкой химической обстановки понимают определение масштаба и характера заражения СДЯВ, анализ их влияния на деятельность объектов, сил ГО и населения.
МЕТОДИКА РЕШЕНИЯ
А- Определение глубины зоны заражения сдяв;
Расчет глубины зоны заражения ведется с помощью данных, приведенных в таблицах Приложения 1,2,3 (П1, П2, П3) в зависимости от количественных характеристик выброса и скорости ветра. Количественная характеристика выброса СДЯВ для расчета масштабов заражения определяется по эквивалентным значениям. Эквивалентное количества вещества определяется по первичному и вторичному облаку.
Эквивалентное количество вещества по первичному облаку определяется по формуле:
QЭ1 = К1 × К3 × К5 × К7 × Q0 (т) (1)
где: К1 - коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ определяется по П1 (Для жидких СДЯВ К1 = 0 и следовательно QЭ1= 0 т.к. нет внутреннего давления в ёмкости, нет выброса СДЯВ и первичное облако не образуется. Для сжиженных газов К1 ≠ 0 и первичное облако образуется)
К3 - коэффициент равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого СДЯВ - П1.
К5 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха. Принимается равным: для инверсии - 1, для изотермии - 0,23, для конвекции - 0,08.
К7 - Коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха - П1 (Для расчета первичного облака используется значение из числителя, а вторичного облака - из знаменателя. Если в табл.1 нет заданной по условию температуры воздуха К7 определяется интерполированием – как среднее арифметическое между К7 для ближайших значений температуры)
Q0 - количество выброшенного (разлившегося) при аварии СДЯВ (т)
Эквивалентное количество вещества по вторичному облаку рассчитывается по формуле:
QЭ2 = (1 - К1) × К2 × К3 × К4 × К5 × К6 × К7 × (т) (2)
где: h -толщина слоя разлива СДЯВ разлившегося свободно на подстилающей поверхности, принимается равным - 0,05 м., а разлившегося в поддон определяется по формуле- h = H - 0,2 м. , где Н - высота поддона .
d - удельный вес СДЯВ (т/м3) - П1.
К2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств СДЯВ (табл. П3);
К4 - коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл. П3);
К6 - коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии - N.
Значение К6 определяется после расчета продолжительности испарения вещества - Т по формуле:
К6 = N0,3 ( при N < T ) (3)
или
К6 = Т0,3 ( при N > T ) (4)
При Т < 1 часа К6 принимается для 1 часа.
Продолжительность испарения
(5)
где: h - толщина слоя разлива СДЯВ (м)
d - удельный вес СДЯВ (т/м3) - П1.
Расчет глубин зон заражения первичным (вторичным) облаком СДЯВ ведется с помощью таблиц П2. По таблице П2 в зависимости от эквивалентного количества вещества (верхняя строка таблицы) и скорости ветра (левый столбик) определяем значение глубины зоны заражения первичным облаком - Г1 (на пересечении строки и столбика). Если QЭ1 = 0, то Г1 = 0. Аналогично определяем территорию, зараженную вторичным облаком - Г2. В случае если необходимого значения QЭ1 или QЭ2 в таблице нет, значение Г1 и Г2 определяются интерполированием.
Полная глубина зоны заражения Г (км), обусловленная воздействием первичного и вторичного облака СДЯВ, определяется по формуле:
Г = Г’ + 0,5 Г” (6)
где: Г’ - наибольший
Г” - наименьший из размеров Г1 и Г2.
Полученное значение - Г сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс ГП, определяемым по формуле:
ГП = N × VП (7)
где: N - время от начала аварии (ч);
VП - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч, определяемых с помощью таблиц П5.
За окончательную расчетную глубину зоны заражения ГОК принимается меньшее из Г и ГП сравниваемых между собой значений.