- •3. Общие положения
- •4. Методика расчета
- •4.1. Расчет глубины зоны поражения при аварии на химически опасном объекте
- •II.3. Степень вертикальной устойчивости воздуха в зависимости от метеорологических условий
- •II.4. Зависимость скорости переноса переднего фронта облака зараженного воздуха от скорости ветра
- •4.2. Определение площади зоны заражения
- •Варианты заданий
- •Литература
Практическая работа №7
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАНИЦ И СТРУКТУРЫ ЗОН ОЧАГОВ ПОРАЖЕНИЯ
1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Научить студентов рассчитывать, прогнозировать и моделировать очаги поражения аварийно химически опасными веществами (АХОВ).
Привить им навыки самостоятельного мышления и работы со справочной литературой.
2. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ
Прочитать «Общие положения».
Ознакомиться с методикой выполнения расчета.
Выбрать свой вариант по таблице вариантов (см. с. 28, 29). Номер варианта соответствует порядковому номеру студента в классном журнале.
Выписать из таблицы исходные данные.
Выполнить расчеты по образцу, подставив в формулы исходные данные своего варианта.
Нанести на схему промзоны (рис. II. 1) зону заражения в соответствии с расчетами.
Оформить отчет о практической работе в соответствии с требованиями к оформлению курсовых и дипломных проектов и защитить ее у преподавателя.
3. Общие положения
Отравляющие вещества и АХОВ способны поражать людей и животных на больших площадях, проникать в различные сооружения, заражать местность и водоемы.
Территория, подвергшаяся непосредственному воздействию химического оружия или АХОВ, и территория, над которой распространяется облако зараженного воздуха в поражающих концентрациях, называются зоной химического заражения. Методика, использованная в данной работе, позволяет прогнозировать масштабы зон поражения при авариях на технологических емкостях и хранилищах, при транспортировке железнодорожным, трубопроводным и другими видами транспорта, а также в случае разрушения химически опасных объектов. Она распространяется на случаи выброса
АХОВ в атмосферу в газо-, парообразном и аэрозольном состоянии. При этом масштабы заражения АХОВ в зависимости от их физических свойств и агрегатного состояния рассчитывают по первичному и вторичному облаку, например для сжиженных газов — отдельно по первичному и вторичному облаку; для сжатых газов — только по первичному облаку; для ядовитых жидкостей, кипящих при температуре окружающей среды, — только по вторичному облаку.
В качестве исходных данных для прогнозирования масштабов заражения АХОВ приняты следующие:
общее количество АХОВ на объекте. Данные по размещению их запасов в емкостях и технологических трубопроводах;
количество АХОВ, выброшенных в атмосферу, и характер их разлива на подстилающей поверхности («свободно», «в поддон» или «обваловку»);
высота поддонов или обваловки складских емкостей;
метеорологические условия: температура воздуха, скорость ветра на высоте 10 м, степень вертикальной устойчивости воздуха.
Для прогнозирования масштабов заражения непосредственно после аварии необходимо учитывать конкретные данные о количестве выброшенных (разлившихся) АХОВ и реальные метеоусловия.
Внешние границы зоны заражения АХОВ рассчитывают по пороговой токсодозе при ингаляционном воздействии на организм человека.
В работе приняты определенные допущения при выполнении расчетов.
Емкости, содержащие АХОВ, при авариях разрушаются полностью; толщину слоя жидкости h (м) для АХОВ, разлившихся свободно на подстилающей поверхности, принимают равной 0,05 по всей площади разлива, а для АХОВ, разлившихся в поддон или обваловку, определяют из соотношений:
при разливах из емкостей, имеющих самостоятельный поддон (обвалование) [2],
h = Н – 0,2, (II.1)
где Н — высота поддона (обвалования), м;
при разливах из емкостей, расположенных группой и имеющих общий поддон (обвалование),
h = Q0 / Fd, (II.2)
где Q0 — количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т; F — реальнаяплощадь разлива в поддон (обвалование), м2; d — плотность АХОВ, т/м3.
Предельное время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменными метеорологических условий (степени вертикальной устойчивости воздуха, направления и скорости ветра) составляют 4 ч. По истечении указанного времени прогноз обстановки необходимо уточнять.
При авариях на газо- и продуктопроводах величину выброса АХОВ принимают равной их максимальному количеству, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями, например для аммиакопроводов — 275—500 т.
В практической работе использованы следующие термины и определения.
Аварийно химически опасное вещество (АХОВ) — химическое вещество, применяемое в народно-хозяйственных целях, которое при выливе или выбросе может приводить к заражению воздуха с поражающими концентрациями.
Авария — чрезвычайное событие техногенного характера, происшедшее по конструктивно-производственным, технологическим или эксплуатационным причинам либо из-за случайных внешних воздействий и заключающееся в повреждении, выходе из строя, разрушении технических устройств или сооружений.
Вторичное облако — облако АХОВ, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.
Зона заражения АХОВ — территория, зараженная АХОВ в опасных для жизни людей пределах.
Первичное облако — облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (1—3 мин) перехода в атмосферу части содержимого емкости, содержащей АХОВ, при ее разрушении.
Площадь зоны возможного заражения АХОВ — площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра может перемещаться облако АХОВ.
Площадь зоны фактического заражения АХОВ— площадь территории, зараженной АХОВ в опасных для человека пределах.
Пороговая токсодоза — ингаляционная (полученная при вдыхании) токсодоза, вызывающая начальные симптомы поражения.
Прогнозирование масштаба заражения АХОВ — определение глубины и площади зоны заражения АХОВ.
Разрушение химически опасного объекта — состояние объекта в результате катастроф и стихийных бедствий, приводящих к полной разгерметизации всех емкостей и нарушению технологических коммуникаций.
Химически опасный объект экономики — объект, при аварии или разрушении которого могут произойти массовые поражения людей, животных и растений сильнодействующими ядовитыми веществами.
Чрезвычайная ситуация — обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекали за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушения условий жизнедеятельности людей.
Эквивалентное количество сильнодействующего ядовитого вещества — такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости воздуха количеством ядовитого вещества, перешедшим в первичное (вторичное) облако.