- •Тема3. Аварии на химически опасных объектах.(Занятия 3.1.,3.2, 3.3) Занятие 3.2.: Прогнозирование обстановки при авариях на хоо.
- •Химическая обстановка и ее оценка. Общие положения.
- •Количество ахов, обусловившее чс.
- •Учет влияния условий хранения, определяющих характер разлива.
- •Расчеты при авариях на химически опасном объекте. Основные положения методического подхода к расчету.
- •Коэффициенты, используемые при расчете эквивалентного количества.
- •Определение эквивалентного количества вещества в первичном облаке.
- •Определение эквивалентного количества вещества во вторичном облаке, и времени испарения.
- •Определение площади зоны заражения и нанесение ее на карту
- •Определение времени подхода зараженного воздуха к заданной границе (объекту).
- •Определение продолжительности заражения.
- •Расчеты при разрушении химически опасного объекта.
- •Примеры решения задач Задача №1
- •Приложение 1. Таблицы для расчетов.
Коэффициенты, используемые при расчете эквивалентного количества.
Рассмотрим используемые при расчетах коэффициенты и поясним их физический смысл и особенности расчета и использования.
К1- коэффициент, определяющий относительное количество АХОВ, переходящее при аварии в газ:
Способ хранения |
Вещество (тип вещества) и его агрегатное состояние |
К1 |
1 |
Все низкокипящие вещества, хранящиеся под давлением в виде жидкости |
Значения приведены в таб.№ 14 |
2 |
Аммиак, хранящийся изотермически в виде жидкости |
Значения приведены в таб.№ 14 |
|
Другие АХОВ, хранящиеся изотермически в виде жидкости |
0 |
3 |
Низкокипящие АХОВ, хранящиеся под давлением в виде газа |
1 |
4 |
Высококипящие жидкости, хранящиеся при нормальных условиях |
0 |
К2- удельная скорость испарения вещества - количество испарившегося вещества в тоннах с площади 1 м. кв. за 1 час, (т/м2 ч) ;
K3 — отношение пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе данного АХОВ (значения приведены в таб.№ 14);
К4- коэффициент, учитывающий влияние скорости ветра на интенсивность испарения АХОВ (значения приведены в таб.№ 15);
K5 —коэффициент, учитывающий влияние степени вертикальной устойчивости воздуха на интенсивность рассеивания АХОВ 3:
для инверсии К5 = 1 ,
для изотермии К5 = 0,23 ,
для конвекции К5 = 0,08 .
К6 — коэффициент, учитывающий соотношение времени, на которое осуществляется прогноз (Тпрог) и продолжительности испарения АХОВ (Тисп) :
при Tисп 1 часа К6 = min { Tисп ;Tпрог)0,8 ,
при Tисп < 1 часа K6 = 1 .
Если необходимо рассчитать максимальные размеры зон заражения, то Тпрог условно принимается бесконечно большим.
К7 — коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха в момент аварии на интенсивность испарения АХОВ при формировании первичного (К7п) и вторичного облака (К7в):
для газообразных АХОВ К7 = 1,
для жидкостей и сжиженных газов К7п, К7в из таб.№ 14.
Значения коэффициентов К1,К2,K3, К4, К7 — при расчетах берутся из выдаваемых студентам таблиц (см. Приложение)4.
Определение эквивалентного количества вещества в первичном облаке.
Эквивалентное количество вещества, по первичному облаку, т, определяется по формуле:
mэ1 = K1 K3 K5 K7п mо (5)
mо — количество вышедшего при аварии АХОВ , т. ( см. (1) и (2) ).
Определение эквивалентного количества вещества во вторичном облаке, и времени испарения.
Вторичное облако образуется за счет испарения жидкой фазы АХОВ.
Расчет проводится в два этапа:
1) Определяется время испарения ,ч :
, ч (6)
где ж — плотность АХОВ, т/м. куб ( см. Приложение);
h — высота слоя испарения разлившегося АХОВ, м .
При Tисп <1 во всех дальнейших расчетах принимаем Т = 1 ч.
2) Эквивалентное количество АХОВ, образующее вторичное облако, определяется по формуле:
, т (7)
Расчет глубины зоны заражения при аварии на ХОО.
В основной таблице (Таблица № 13) приведены значения глубин зон заражения первичным Г1 или вторичным Г2 облаком АХОВ в зависимости от эквивалентного количества вещества и скорости ветра. Соотношение между значениями Г1 и Г2 для каждого АХОВ индивидуально.
Г1,2 = Гл +(( Гп – Гл )/mп - mл)) * (mэ(1,2) – mл), где (п,л), правый и левый столбец таблицы от реальных значений. Формулу применять если не найдены значения в таблице № 13 приложения №1( пересечение строки и столбца – глубина зоны поражения(км).
Глубина зоны заражения, обусловленная первичным и вторичным облаками, определяется формулой:
Гоб = max { Г1; Г2} + 0,5 min { Г1; Г2} , км. (8)
Используемая Таблица 13 дает зависимость глубины распространения АХОВ под действием ветра с учетом рассеивания и понижения концентрации облака. Эти данные справедливы для случая распространения облака над плоской поверхностью, но требуют уточнения в случае распространения облака над местностью с реальным рельефом и застройкой. Кроме того, скорость ветра в Таблице 13 является средней по высоте в приземном слое, скорость же на высоте распространения облака будет значительно больше5.
Изменение скорости ветра по высоте существенно зависит от степени вертикальной устойчивости воздуха. Так при инверсии скорость распространения заражения возрастает в 1,4 – 1,46 раза, при изотермии в 1,61 – 1,67 раза, при конвекции в 1,94 – 1,96 раза, причем конкретное значение коэффициента зависит от скорости ветра.
В разработанной и принятой в РФ методике скорость распространения заражения и в конечном итоге глубина образовавшейся зоны заражения определяется следующим образом.
Во-первых, рассчитывается значение величины Гоб в соответствии с формулой (8).
Во-вторых, по Таблице 16 в зависимости от СВУ и средней скорости ветра определяется скорость ветра на высоте переноса облака Vп и глубина переноса облака Гп
Гп = Vп Тпрог (9)
В-третьих, за окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается минимальная из величин Гоб и Гп
Г = min {Гоб; Гп} (10)
Затем рассчитывается время формирования зоны
Tф = Г / Vп (11)