Задача 1. В результате аварии на химически опасном объекте произошел выброс АХОВ при следующих исходных данных (согласно полученному варианту задания):
тип АХОВ – хлор;
количество АХОВ, Q0 = 96 тонн;
условия хранения АХОВ – жидкость под давлением;
высота обвалования, Н = 2 м;
время после аварии N = 4 ч;
метеоусловия: изотермия; температура воздуха Тв = 100С; скорость ветра, V10 = 2 м/с.
Расстояние до населенного пункта, L=5, км.
Необходимо:
1.Определить эквивалентное количество вещества по первичному облаку.
2.Определить эквивалентное количество вещества по вторичному облаку.
3.Определить продолжительность (Т) поражающего действия АХОВ.
4.Расчитать глубину заражения первичным и вторичным облаком АХОВ.
5. Рассчитать полную глубину зоны заражения.
6.Определить площади зоны возможного и фактического заражения.
7.Определить время подхода облака зараженного воздуха к населенному пункту.
8. Нанести зону химического заражения на схему.
Решение.
1. Вычисляем эквивалентное количество хлора, перешедшее в первичное облако:
QЭ1 = К1×К3×К5×К¢7×Q0 = 0,18×1×0,23×0,8×96 = 3,18 т,
где: К1 = 0,18; К3 = 1; К5 = 0,23; К¢7 = 0,8 (Приложение 2).
2. Вычисляем эквивалентное количество хлора, перешедшее во вторичное облако, по формуле:
QЭ2 = (1-К1)× К2×К3×К4×К5 × К6×К¢¢7×Q0/(h×r) = (1 – 0,18) 0,052×1×1,33×0,23×3,03×1×96/(1,8×1,553) = 1,357 т,
где: К2 = 0,052; К4 = 1,33; К¢¢7 = 1; h = H – 0,2= 2 – 0,2 = 1,8 м; r = 1,553 т/м3 (приложение 2).
3. Продолжительность (Т) поражающего действия АХОВ определяется временем его испарения (в часах) с площади разлива и находится по формуле:
ч,
К6 = N0,8 = 40,8 = 3,03.
4. Вычисляем глубину распространения первичного и вторичного, облаков АХОВ с применением формул интерполирования: для скорости ветра в 2 м/с (Приложение 3).
Тогда глубина распространения первичного и вторичного облаков АХОВ составит:
, км;
, км;
5. Вычисляем общую глубину распространения облаков зараженного АХОВ воздуха:
Г = Г1 + 0,5×Г2 = 5,336 + 0,5×3,249 = 6,96 км.
Находим предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс (Гп):
Гп = N × W = 4 × 12 = 48 км/ч.
В рассматриваемом случае N =4 ч, скорость переноса переднего фронта облака зараженного АХОВ воздуха - V =12 км/ч (табл.3.2).
Так как Г < Гп, общая глубина распространения зараженного АХОВ воздуха составит – Г = 6,96 км.
6. Определяем площади возможного и фактического заражения по формулам:
Sв = 8,75×10-3×Г2×j = 8,75×10-3×6,962×90 = 38,15 км2,
где Sв – площадь зоны, км2; Г – глубина зоны, км; j = 900- угловые размеры зоны, град.
Угловые размеры зоны определяются в зависимости от скорости ветра V согласно данным, приведенным в табл. 3.4.
Площадь зоны фактического заражения АХОВ – площадь территории, заряженной АХОВ в опасных пределах. Она рассчитывается по формуле:
Sф = Кв×Г2×N0,2= 0,133∙6,962∙40,2 = 8,5 км2,
где Кв – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, который принимают равным: 0,133 при изотермиии; N – время, прошедшее после аварии, ч.
Ширина зоны химического заражения АХОВ приближенно может быть определена по СВУ и по колебаниям направления ветра: при изотермии – 0,15 глубины зоны.
Ш = 0,15 ×Г =0,15∙6,96 = 1,044 км.
Высота подьема облака АХОВ (Ноб) зависит от глубины распространения и СВУ. Для закрытой местности Ноб определяется по формулам:
Ноб = 0,015 ×Г = 0,015∙6,96 =0,1км – при изотермии;
7. Время подхода (tп) заражающего воздуха к определенному рубежу (населенному пункту) зависит от средней скорости переноса переднего фронта облака (W) (табл. 3.2) воздушным потоком и определяется выражением:
tп = L/W = 5/12= 0,4 часа или около 25 минут;
где L – расстояние (в км) от источника заражения до заданного рубежа.
8. Нанесение зоны химического заражения согласно рис. 3.1.
Вывод: полная глубина зоны химического заражения хлором составляет 6,96 км, что является угрозой для населенного пункта, так как расстояние от ХОО до населенного пункта 5 км. Время подхода заражающего воздуха составляет 25 минут при ширине зоны химического заражения АХОВ 1,044 км.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Предлагаемая методика по выявлению и оценке химической обстановки позволяет использовать результаты расчетов для их анализа и практического применения при проведении мероприятий по ликвидации последствий аварий химического заражения.
На основании анализа полученных результатов определяются возможные последствия в очаге поражения исходя из обеспеченности производственного персонала и населения средствами защиты.
Анализируются условия работы предприятия относительно влияния АХОВ на производство, материалы и сырье. Устанавливается возможность герметизации зданий цехов и других помещений, где работают люди, а также возможность работы в средствах индивидуальной защиты. Определяются вещества для обеззараживания территории объекта, зданий и сооружений, способы проведения санитарной обработки людей и дегазаций в случае необходимости.
Литература
1. Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. С.А. Буланенков, С.И. Воронов, П.П. Губченко и др. Под общ. Ред. М.И. Фалеева. – Калуга: ГУП «Облиздат», 2001.- 480с.
2. Г.А. Корсаков. Комплексная оценка обстановки и управление предприятием в чрезвычайных ситуациях. Учебное пособие. С.-Пб., 1993.-129с.
3. Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте. РД 52.04.253-90.М: ШГО СССР, 1990.
4. Методические указания по оценке химической обстановки при авариях (разрушениях) на объектах имеющих сильнодействующие ядовитые вещества./Новочеркасск. Политехн. ин-т. Новочеркасск, 1991, 31с.
5. Правила безопасности и порядок ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами при перевозке их по железным дорогам. М., 1990. 27с.
6. Мельник Б.Д. Инженерный справочник по технологии неорганических веществ. 2-е изд. М.: Химия, 1975. 544с.
Приложение 1