2.Характер та оцінка наслідків хімічно небезпечних аварій.

Аварії на хімічно небезпечних об’єктах мають свої особливості, до яких, зокрема, відносяться:

1. Неможливість прогнозування аварії у часі.

2. Велика ймовірність важких наслідків для життя і здоров’я людини.

3. Складнощі завчасного вжиття ефективних захисних заходів.

4. Непередбачуваність економічних і екологічних наслідків тощо.

Існує ряд небезпечних факторів, які можуть викликати аварію на хімічно небезпечному об’єкті. Сюди належать:

• фізико-хімічні властивості сировини і готової продукції;

• недосконалі особливості технологічного процесу;

• ненадійність обладнання;

• порушення умов зберігання та транспортування сировини і готової продукції;

• зрив планових ремонтних робіт;

• недосконалість системи нагляду за виробництвом і т.п.

Статистичний аналіз причин аварій із СДОР показує, що найчастіше вони трапляються при зберіганні отруйних речовин на складах та при їх перевезеннях. В залежності від способу зберігання СДОР на складах можна передбачити картину аварійної ситуації чи шляхи витоку отруйних речовин. Якщо СДОР зберігаються в резервуарах під високим тиском, то можливий їх розлив у піддон з подальшим потраплянням в атмосферу шляхом випаровування. Причому відбувається швидке бурхливе випаровування СДОР на першому етапі за рахунок вирівнювання тиску в ємностях із зовнішнім атмосферним тиском. У випадках зберігання СДОР в ізотермічних сховищах із зниженою температурою при аварії відбувається випаровування ОР за рахунок різниці температур. При пошкодженні оболонки резервуару з термостійкою рідиною з температурою навколишнього середовища первинна хмара не утворюється; тому небезпека існує лише для людей, які знаходяться поблизу.

Більшість СДОР є легкозаймистими речовинами, котрі при аваріях можуть спричинити пожежу, в ході якої виділиться у навколишнє середовище багато токсичних сполук.

Протікання аварії значною мірою залежить від метеорологічної обстановки, яка або активізує хмару з отруйними речовинами, або, навпаки, перешкоджає її поширенню. Глибину зараження місцевості обумовлюють такі метеорологічні умови як швидкість вітру та спосіб переміщення повітряних потоків (конвекція, ізотермія, інверсія). Вирізняють три ступені вертикальної стійкості повітря:

• конвекція – нижній шар повітря, нагрітий сильніше верхнього, тому відбувається його переміщування. Конвекція виникає при ясній погоді, малих (до 4 м/с) швидкостях вітру, приблизно через 2 год. після сходу сонця і припиняється приблизно за 2-2,5 год. до заходу сонця;

• ізотермія – характеризується тим, що температура повітря в межах 20-30 м майже однакова;

• інверсія – нижні шари повітря холодніші за верхні: виникає при ясній погоді, малих (до 4 м/с) швидкостях вітру, приблизно за годину до заходу сонця і припиняється на протязі години після сходу сонця.

Клімат міста також впливає на поширення хмари завдяки підвищеній над містом температурі, яка в нічний період вирівнюється з більш холодною приміською. Це зумовлює існування специфічних повітряних потоків певної спрямованості.

Кожен елемент погоди має певний вплив на поведінку ОР. Так на ОР інгаляційної дії найбільший вплив мають фактори вертикальної стійкості повітря, швидкість вітру та опади. Найсильніше дія ОР проявляється при інверсії та ізотермії. При цих умовах зберігаються високі концентрації ОР в середовищі ураження. Хмара зараженого повітря повільно розсіюється і поширюється за вітром на значну глибину.

При конвекції початкова концентрація ОР в хмарі зараженого повітря менша; одночасно зростає інтенсивність розсіювання хмари, що викликає зменшення концентрації ОР в ній і глибині її поширення.

На ОР шкірно-наривної дії найбільший вплив має температура повітря, причому чим вища температура, тим менша стійкість ОР на місцевості, оскільки вони швидше випаровуються. На отруйні речовини шкірно-резорбтивної дії великий вплив має температура, адже при високій температурі повітря проходить її інтенсивне випаровування й утворюються смертельні концентрації в зоні ураження. В цьому випадку велике значення має ступінь вертикальної стійкості повітря.

Вплив на поширення хмари з отруйними речовинами має рельєф місцевості. В понижених місцевостях (низинах, впадинах, ярах, балках, підвалах) відбувається застій СДОР із їх значними концентраціями. Тобто на глибину поширення хмари впливає реальна топографія місцевості. За спеціальними номограмами визначають коефіцієнт впливу місцевості КМ, який залежить від наявності і виду рослинності (лісова, степова рослинність, відкриті водні поверхні, невисока трава, сади і т.д.), а також від виду рельєфу (рівнинний, горбистий, яружно-балковий і т.п.). наприклад, ліс значно знижує глибину поширення хмари зараженого повітря (так 1 км лісу зменшує глибину поширення на 2,5 км). Кожні 100 м підвищення рельєфу на місцевості знижують глибину поширення хмари на 1,5 км.

До факторів, які обумовлюють поширення первинної хмари отруйних речовин, належить температура. Тому при розрахунку глибини поширення хмари враховують поправочний температурний коефіцієнт Кt (таблиця ).

Для оцінки масштабів аварії визначають площу поширення хмар сильнодіючих отруйних речовин (рис. 3.2). Район аварії обмежується певним радіусом, який залежить в першу чергу від виду ОР, її маси та умов зберігання чи використання. При аварії чи бойовому застосуванні ОР утворюються первинна хмара. Первинна хмара – це хмара пару, туману, диму чи мжички, яка утворюється безпосередньо в момент вибуху чи застосування ОР і безпосередньо уражає живі організми. Хмара парів отруйних речовин, яка утворюється за рахунок випаровування ОР із зараженої місцевості, споруд, техніки, озброєння, називається вторинною.

Таблиця 3.11Значення температурного поправочного коефіцієнта Кt для глибини поширення СДОР

СДОР	Температура повітря, t оС
	-30	-20	-10	0	+10	+20	+30
Окис вуглецю	1	1	1	1	1	1	1
Окиси азоту	0	0	0	0	0	0	1
Окиси етилену	0	0	0	0	0	0,5	0,7
Двоокис сірки	0	0	0	0,6	0,8	1	1,2
Аміак, хлор	0,3	0,5	0,7	0,8	0,9	1	1,1
Фосген	0	0	0	0	0,3	1	1,4
Ціанистий водень	0	0	0	0	0	0	1

Рис. 3.2. Схема поширення первинної і вторинної хмари ОР:

Г1 – глибина поширення первинної хмари, Г2 – глибина поширення вторинної хмари, Ra – радіус аварії; 1, 2 – кути сектора.

Площа поширення первинної і вторинної хмари ОР визначається за формулою:

,

де S1 – площа поширення первинної хмари, км2;

Г1 – глибина поширення первинної хмари, км;

Rа – радіус району аварії, км;

a – половина кута сектора , де можливе поширення хмари, град.

Значення  залежить від метеорологічних умов, топографії місцевості і береться із таблиць, в залежності від заданої ймовірності. Середня глибина поширення первинної хмари на відкритій місцевості 2-5 км для шкірнонаривних і 15-25 км для нервово-паралітичних ОР. Глибина поширення вторинної хмари зараженої атмосфери також залежить від метеорологічних факторів і топографічних особливостей місцевості.

Тривалість уразливої дії хмар різна. Середня тривалість дії ураження первинної хмари відносно невелика і триває 20-30 хв. Середня тривалість дії вторинної хмари залежить від концентрації ОР із зараженої поверхні та може тривати кілька годин або діб. Найбільші концентрації ОР спостерігаються при проходженні первинної хмари. Цим пояснюється велика кількість уражених людей при відсутності засобів захисту (до 50% уражених).

Для оцінки аварійної обстановки важливою є стійкість ОР на місцевості, тобто тривалість її знаходження на місцевості чи в атмосфері, при якій речовина характеризується уразливою дією. Стійкість ОР на місцевості залежить від хімічних речовин, кліматичних і метеорологічних умов, фізичних характеристик ґрунту і наявності та характеру рослинності. Так в зимових умовах при інверсії і в безвітряну погоду стійкість ОР буде максимальною, а влітку при конвекції і сильному вітрі – мінімальною. Значному зниженню концентрації отруйних речовин сприяє вітер за рахунок інтенсивного переміщення зараженої хмари з незараженим повітрям. При аварійних викидах ОР у вигляді аерозолю вітер збільшує глибину його поширення і розміри зони ураження. Але при сильному вітрі концентрація ОР різко зменшується. В суху погоду зараженість повітря тим вища, чим сильніший вітер. Якщо ж грунт зволожений, то в цьому випадку зараженість повітря при сильному вітрі значно менша, ніж в суху погоду.

Опади у вигляді дощу сприяють “вимиванню” парів отруйних речовин і аерозолю з повітря, змиву їх з поверхні землі і в той же час призводить до зараження джерел води та накопичення ОР в понижених ділянках місцевості.

Для характеристики ступеня зараження різних поверхонь користуються показником щільності зараження, під яким розуміють масу ОР, яка припадає на одиницю площі зараженої поверхні і вимірюється в мг/см2 (кг/га).

Тривалість уразливої дії ОР залежить, в першу чергу, від швидкості її випаровування при даній температурі, швидкості вітру, а також від маси ОР. При визначенні тривалості уразливої дії враховують також і площу поверхні дзеркала розливу.