3. Блок-схема алгоритма расчетов масштабов заражения на случай выбросов ахов в окружающую среду при авариях ( разрушениях) на химически опасных объектах

Ввод исходных данных

Присутствует поддон

h=0,05 м

Одна емкость

h=Qo/(F*d)

h=H-0,2

T=h*d/(K2*K4*K7)

N<T

K6=T^0,8

K6=N^0,8

Значение Q0 задано

Авария на газопроводе

Q0=d*

Q0=0,01*n*d

Q1Э=K1*K3*K5*K7*Q0

Значение К7 задано

K7=0

K2=8,1*10^-6*p*m^1/2

Q2Э=(1-K1)*K2*K3*K4*K5*K6*K7*Q0/(h*d)

QЭ=20*K4*K5*∑(K2i*K3i*K6i*K7i*Qi/di)

Г=Гmax+0,5*Гmin

Гn=N*v

Г<Гn

Гз=Гп

Гз=Г

Sв=8,72*10^-3*Гз^2*α

Sф=K8*Гз^2*N^0,2

t=X/v

Вывод

4.Схема оценки опасности

П

Взрыв вытекания

Б3

одземное хранилище пропана

пропан

Разгерметизация емкости

Пс, Пб

Ра

Rкб=Ра*Пб

Rкс=Ра*Пс

Хранилище динамита

динамит

детонация

Взрыв Д1

Пс, Пб

Ра

Rкс=Ра*Пс

Rкб=Ра*Пб

Хранилище аммиака

аммиак

Разгерметизация емкости

Пожар разлития А1

Пс, Пб

Ра

Rкб=Ра*Пб

Rкс=Ра*Пс

Х

Пожар разлития А1

ранилище жидкого хлора

хлор

Разгерметизация емкости

Пс, Пб

Ра

Rкб=Ра*Пб

Rкс=Ра*Пс

Пс -санитарные потери

Пб- безвозвратные потери

Ра- вероятность возникновения аварии

Rкс- потери коллективные санитарные

Rкб- потери коллективные безвозвратные

5. Расчеты по определению размеров базы хранения

1.Подземное хранилище пропана емкостью 1000 т

Для него будет характерна авария типа Б3 и зона поражения формы №2.

Определяем размеры зон : L=aX^b, W=aX^b, R=aX^b, где X= 1000 т.

Значения a и b находим в таблице и получаем

L=66,3*1000 ^0,22=0,3 км

W=2,97*1000 ^0,22=0,0136 км

R=39,9*1000 ^0,19=0,148 км

Площадь безвозвратных потерь: Sзбп=L*W=0,004 км ²

Площадь санитарных потерь: Sзсп=nR- Sзбп=0,018 км²

Для оценки людских потерь необходимо знать плотность населения данного района , в нашем случае –жилой район с единичной застройкой N= 500 чел/км²

Людские потери: Пзбп= Sзбп*N= 0,004*500=2 человека

Пзсп=0,018*500= 9 человек

Людские коллективные потери: априорная частота аварий в год Pа=10^-4

Rзбп= Пзбп*Pа=2*10^-4

Rзсп= Пзсп* Pа=9*10^-4

1

2

3

1. Источник воздействия

2. Границы зон безвозвратного поражения

3. Границы зон санитарного поражения

2. Хранилище динамита 1000т

Для него будет характерна авария Д1 и зона поражения формы №1.

Определяем размеры зон: R=a*X^b, где X=1000*1=1000 т., a,b-табличные коэффициенты

Rзбп=19,5*1000 ^0,31=0,166 км

Rзсп= 142*1000 ^0,33=1,39 км

Площадь безвозвратных потерь: Sзбп = n* Rзбп=0,086 км ²

Площадь санитарных потерь : Sзсп = nR- Sзбп =5,98 км ²

Для оценки людских потерь необходимо знать плотность населения данного района , в нашем случае –жилой район с единичной застройкой N= 500 чел/км²

Людские потери: Пзбп= Sзбп*N=500*0,086= 43 человека

Пзсп=500*5,98=2990 человек

Людские коллективные потери:

Априорная частота аварий в год Pа=10^-7

Rзбп= Пзбп*Pа=0,43 *10^-5

Rзсп= Пзсп* Pа=2,99*10^-4

3. Хранилище аммиака, нитрила акриловой кислоты.

Аммиак.

Определение толщины слоя жидкости.

При отсутствии обваловки - свободный разлив, h=0,05 м

Определение времени испарения

T=hd/(k2*k4*k7)=0,05*0,5/0,025*2,34*1= 0,46 час, где коэффициенты k2,k4,k7 берем из таблицы.

Нахождение коэффициента k6, зависящего от времени, прошедшего после начала аварии.

k6= 1, так как время, прошедшее после начала аварии, меньше часа.

Определение эквивалентного количества вещества в первичном облаке

Q_1э = k₁×k₃×k₅×k₇×Q₀ =0,01*0,04*0,23*1*150=14 кг

Определение эквивалентного количества вещества во вторичном облаке

Q_2э = (1 – k₁)×k₂×k₃×k₄×k₅×k₆×k₇×Q₀/(h×d) = (1-0,01)*0,025*0,04*2,34*0,34*0,23*1*150/(0,05-0,5)= 6 т

Определение эквивалентного количества вещества в облаке зараженного воздуха при полном разрушении химически опасного объекта

Принимаем скорость ветра 1 м/с, а состояние атмосферы – инверсия.

Коэффициенты k4=1 и k5=1

Q_3э =20* К₂×К₃×К₄×К₅×К_6**К₇ *Q₀ /d= 20*0,025*1*1*0,04**1*1*150/0,5=10 т

Расчет глубины зоны заражения

Из таблицы берем глубины зон первичного и вторичного облаков.

Г_min =0,17 км

Гmax=4 км

Г = Г_max + 0,5×Г_min = 4,09 км

Определение площади зоны заражения АХОВ

Площадь зоны возможного заражения :

S_в = 8,72·10^-3∙Г_з²∙φ = 8,72·10^-3∙4,09·45=1,6 км^2, где φ=45 град, т.к. скорость равна 5 м/с

Площадь зоны фактического заражения :

S_ф = К₈∙Г_з²∙N^0,2 =0,133*4,09^2*0,46^0,2=2 км^2

Гз=4,09 км

U=5 м/с

Нитрил акриловой кислоты.

Определение толщины слоя жидкости.

При отсутствии обваловки - свободный разлив, h=0,05 м

Определение времени испарения

T=hd/(k2*k4*k7)=0,05*0,7/0,007*2,34*1= 2,2 час, где коэффициенты k2,k4,k7 берем из таблицы.

Нахождение коэффициента k6, зависящего от времени, прошедшего после начала аварии.

k6= 0,9, так как, время прошедшее после аварии меньше времени испарения АХОВ (N ‹ T)

Определение эквивалентного количества вещества в первичном облаке

Q_1э = k₁×k₃×k₅×k₇×Q₀ =0*0,8*0,23*1*200=0 кг

Определение эквивалентного количества вещества во вторичном облаке

Q_2э = (1 – k₁)×k₂×k₃×k₄×k₅×k₆×k₇×Q₀/(h×d) = (1-0)*0,007*0,8*2,34*0,23*0,9*1*200/(0,05-0,7)= 2,7 т

Определение эквивалентного количества вещества в облаке зараженного воздуха при полном разрушении химически опасного объекта

Принимаем скорость ветра 1 м/с, а состояние атмосферы – инверсия.

Коэффициенты k4=1 и k5=1

Q_3э =20* К₂×К₃×К₄×К₅×К_6**К₇ *Q₀ /d= 20*0,007*0,8*1*1*0,9*1*200/0,5=40 т

Расчет глубины зоны заражения

Из таблицы берем глубины зон первичного и вторичного облаков.

Г_min =0,15 км

Гmax=11,5 км

Г = Г_max + 0,5×Г_min = 11,6км

Определение площади зоны заражения АХОВ

Площадь зоны возможного заражения :

S_в = 8,72·10^-3∙Г_з²∙φ = 8,72·10^-3∙11,6·45=4,5 км^2, где φ=45 град, т.к. скорость равна 5 м/с

Площадь зоны фактического заражения :

S_ф = К₈∙Г_з²∙N^0,2 =0,133*11,6^2*0,9^0,2=17,5 км^2

4. Хранилище жидкого хлора емкостью 300 т

Определение толщины слоя жидкости

При отсутствии обваловки - свободный разлив, h=0,05 м

Определение времени испарения

T=hd/(k2*k4*k7)=0,05*1,7/(0,052*2,34*1)=0,7 час

Нахождение коэффициента k6, зависящего от времени, прошедшего после начала аварии.

k6= 1, так как время, прошедшее после начала аварии, меньше часа.

Определение эквивалентного количества вещества в первичном облаке

Q_1э = k₁×k₃×k₅×k₇×Q₀ =0,18*1*0,23*300=12,42 т

Определение эквивалентного количества вещества во вторичном облаке

Q_2э = (1 – k₁)×k₂×k₃×k₄×k₅×k₆×k₇×Q₀/(h×d) =

(1-0,18)*0,052*1*2,34*0,23*1*1*300/(0,05-1,7)= 81 т

Определение эквивалентного количества вещества в облаке зараженного воздуха при полном разрушении химически опасного объекта

Принимаем скорость ветра 1 м/с, а состояние атмосферы – инверсия.

Коэффициенты k4=1 и k5=1

Q_3э =20* К₂×К₃×К₄×К₅×К_6**К₇ *Q₀ /d=20*1*1*0,052*1*1*1*300/1,7=183,64 т

Расчет глубины зоны заражения

Из таблицы берем глубины зон первичного и вторичного облаков.

Г_min =6 км

Гmax=13 км

Г = Г_max + 0,5×Г_min =16 км

Сравниваем Г и Гп и меньшее из них принимаем за действительную глубину зоны заражения . Гп=20,3 км. Следовательно Гз=16 км

Определение площади зоны заражения АХОВ

Площадь зоны возможного заражения :

S_в = 8,72·10^-3∙Г_з²∙φ = 8,72·10^-3∙16^2·45= 100,5 км^2 где φ=45 град, т.к. скорость равна 5 м/с

Площадь зоны фактического заражения :

S_ф = К₈∙Г_з²∙N^0,2 =0,133*16^2*0,7^0,2=31,7 км^2

Гз=16 км

U=5 м/с

6. Схема размещения хранилищ на базе

1

2

R=0,148 км

R=4,09 км

3

45град

R=1,39 км

R=17,5 км 3

45 град

3

R=16 км 4

45 град

1. Подземное хранилище пропана

2. Хранилище динамита

3. Хранилище аммиака, нитрила акриловой кислоты

4. Хранилище жидкого хлора

Литература

1. Безопасность в чрезвычайных ситуациях Учеб. пособие. Цаплин, В.В., С.В. Ефремов./ СПб.: СПБГАСУ. – 2011. – 272 с.

2. Ефремов С. В. Опасные технологии и производства: учеб. пособие/ С. В. Ефремов.- СПб: Изд-во Политехн. ун-та, 2008.

3. Учебное пособие: «Гражданская защита в чрезвычайных ситуациях», часть I, В.К. Смоленский, И.А. Куприянов, СПб ГАСУ,2007г.

4. Нормы радиационной безопасности НРБ 2000. – М.: Энергоатомиздат, 2000г.