5.1.1 Прогнозирование глубины зон заражения сдяв.
Расчет глубины зон заражения СДЯВ ведут с помощью данных, приведенных в табл. 5.1 – 5.5. Значение глубины зон заражения при аварийном выбросе (разливе) СДЯВ определяют с помощью табл. 5.1, 5.2, в зависимости от количественных характеристик выброса и скорости ветра.
5.1.2. Определение количественных характеристик выброса сдяв.
Количественные характеристики выброса СДЯВ для расчета масштабов заражения определяют по их эквивалентным значениям.
Эквивалентные количества вещества по первичному облаку (в тоннах) определяют по формуле:
, (5.3)
где 
–
коэффициент, зависящий от условий
хранения СДЯВ, определяется по табл.
5.2 (для сжатых газов
);
–
коэффициент, равный отношению поражающей
токсодоза хлора к поражающей токсодозе
другого СДЯВ (табл. 5.2);
–
коэффициент, учитывающий степень
вертикальной устойчивости воздуха
(принимается равным при инверсии – 1;
изотермии – 0,23; конвекции – 0,08);
–
коэффициент, учитывающий влияние
температуры воздуха, по табл. 5.2 (для
сжатых газов
);
–
количество выброшенного (разлившегося)
при аварии вещества.
При
авариях на хранилищах сжатого газа
величина
рассчитывается по формуле:
(5.4)
где
– плотность СДЯВ (по табл. 5.2), в т/м;
– объем хранилища,
.
При
аварии на газопроводе, величина
рассчитывается по формуле:
(5.5)
где
– процентное содержание СДЯВ в природном
газе;
–
плотность
СДЯВ, по табл. 5.2, в
;
– объем секции газопровода между
автоматическими отсеками,
.
При
определении величины
,
для сжиженных газов, не вошедших в табл.
5.3, значение коэффициента
принимают равным 1, а значение коэффициента
,
рассчитывают по соотношению
(5.6)
где
–
удельная теплоемкость жидкого СДЯВ
;
–
разность температур жидкого СДЯВ до
и после разрушения емкости,
;
–
удельная теплота испарения жидкого
СДЯВ при температуре испарения в
.
Эквивалентное количество по вторичному облаку рассчитывают по формуле:
(5.7)
где 
–
коэффициент, зависящий от физико-химических
свойств СДЯВ, табл. 5.2;
– коэффициент,
зависящий от скорости ветра (табл. 5.4);
–
коэффициент, зависящий от времени,
прошедшего после начала аварии –
.
Значение коэффициента
определяют после расчета продолжительности
испарения СДЯВ (при заблаговременном
планировании N=4ч).
К6
= N0,8
(табл. 5.5) при N
<T
; К6
= Т0,8
при N>
Т; при Т < 1 ч К6
принимается
для одного часа.
– плотность
СДЯВ, табл. 5.2, в
;
– толщина слоя СДЯВ, м.
При
определении величины
для веществ, не входящих в табл. 5.2,
значение коэффициента
принимают равным 1, а значение коэффициента
определяют
по формуле :
(5.8)
где
Р – давление насыщенного пара вещества
при заданной температуре воздуха в
;
М – молекулярная масса вещества.
Глубина зон возможного заражения СДЯВ, км. Таблица 5.1
Скорость ветра, м/с |
Количество СДЯВ в облаке зараженного воздуха, в т. |
|||||||||||||||
0.1 |
0,5 |
1 |
3 |
5 |
10 |
20 |
30 |
50 |
70 |
100 |
300 |
500 |
700 |
1000 |
2000 |
|
1 |
1,25 |
3,16 |
4,75 |
9,18 |
12,53 |
19,20 |
29,56 |
38,13 |
52,67 |
65,73 |
81,91 |
166 |
231 |
288 |
363 |
525 |
2 |
0,84 |
1,92 |
2,84 |
5,35 |
7,20 |
10,85 |
16,44 |
21,02 |
28,73 |
35,35 |
44,09 |
87,79 |
121 |
150 |
189 |
295 |
3 |
0,68 |
1,53 |
2,17 |
3,99 |
5,34 |
7,96 |
11,94 |
15,18 |
20,59 |
25,21 |
29,94 |
61,47 |
84,50 |
104 |
130 |
202 |
4 |
0,59 |
1,33 |
1,88 |
3,28 |
4,36 |
6,46 |
9,62 |
12,18 |
16,43 |
20,05 |
24,80 |
48,18 |
65,92 |
81,17 |
101 |
157 |
5 |
0,53 |
1,19 |
1,68 |
2,91 |
3,75 |
5,53 |
8,19 |
10,33 |
13,88 |
16,89 |
20,82 |
40,11 |
54,67 |
67,15 |
83,60 |
129 |
6 |
0,48 |
1,09 |
1,53 |
2,66 |
3,43 |
4,88 |
7,20 |
9,06 |
12,14 |
14,79 |
18,13 |
34,07 |
47,09 |
56,72 |
71,70 |
110 |
7 |
0,45 |
1,00 |
1,42 |
2,46 |
3,17 |
4,49 |
6,48 |
8,14 |
10,87 |
13,17 |
16,17 |
30,73 |
41,63 |
50,93 |
63,16 |
96,30 |
8 |
0,42 |
0,94 |
1,33 |
2,30 |
2,97 |
4,20 |
5,92 |
7,42 |
9,90 |
11,98 |
14,68 |
27,75 |
37,49 |
45,79 |
56,70 |
86,20 |
9 |
0,40 |
0,88 |
1,25 |
2,17 |
2,80 |
3,96 |
5,60 |
6,86 |
9,12 |
11,03 |
13,50 |
27.39 |
34,24 |
41,76 |
51,60 |
78,30 |
10 |
0,38 |
0,84 |
1,19 |
2,06 |
2,66 |
3,76 |
5,31 |
6,50 |
8,50 |
10,23 |
12,54 |
23,49 |
31,61 |
38,50 |
47,53 |
71,90 |
11 |
0,36 |
0,80 |
1,13 |
1,96 |
2,53 |
3,58 |
5,06 |
6,20 |
8,01 |
9,61 |
11,74 |
21,91 |
29,44 |
35,81 |
44,15 |
66,62 |
12 |
0,34 |
0,76 |
1,08 |
1,88 |
2,42 |
3,43 |
4,85 |
5,94 |
7,67 |
9,07 |
11,06 |
20,58 |
27,61 |
33,55 |
41,30 |
62,20 |
13 |
0,33 |
0,74 |
1,04 |
1,80 |
2,37 |
3,29 |
4,66 |
5,70 |
7,37 |
8,72 |
10,48 |
19,45 |
26,04 |
31,62 |
38,90 |
58,44 |
14 |
0,32 |
0,71 |
1,00 |
1,74 |
2,24 |
3,17 |
4,49 |
5,50 |
7,10 |
8,40 |
10,04 |
18,46 |
24,59 |
29,95 |
36,81 |
55,20 |
15 |
0,31 |
0,69 |
0,97 |
1,68 |
2,17 |
3,076 |
4,34 |
5,31 |
6,86 |
8,11 |
9,70 |
17,60 |
23,50 |
28,48 |
34,98 |
52,37 |
Примечания: 1. При скорости ветра более 15 м/с размеры зон заражения принимать как при скорости 15м/с.
2. При скорости ветра менее 1,0 м/с размеры зон заражения принимать как при скорости ветра 1,0 м/с.
Характеристики СДЯВ и вспомогательные коэффициенты для определения глубин зон заражения Таблица 5.2
№ п/п |
Наименование СДЯВ |
Плотность СДЯВ |
Темпера-тура кипения, °С |
Поражающтоксодоза, л. |
Значения вспомогательных коэффициентов |
||||||||
|
|
|
|
||||||||||
газ |
жидк. |
-40 |
-20 |
-0 |
20 |
40 |
|||||||
1 |
Аммиак - храним, под давлением |
0,0008 |
0,681 |
-33,42 |
15 |
0,18 |
0,025 |
0,04 |
0/0,9 |
0,3/1 |
0,6/1 |
1/1 |
1,4/1 |
2 |
Аммиак при изотермическ. хран. |
––– |
0,681 |
-33,42 |
15 |
0,01 |
0,025 |
0,04 |
0/0,9 |
1/1 |
1/1 |
1/1 |
1/1 |
3 |
Водород хлористый |
0,0016 |
1,191 |
-85,10 |
2 |
0,28 |
0,037 |
0,30 |
0,64/1 |
0,6/1 |
0,8/1 |
1/1 |
1,2/1 |
4 |
Водород хлористый |
––– |
0,989 |
19,52 |
4 |
0 |
0.028 |
0,15 |
0,1 |
0,2 |
0,5 |
1 |
1 |
5 |
Водород цианистый |
––– |
0,687 |
25,7 |
0,2 |
0 |
0.026 |
3,0 |
0 |
0 |
0,4 |
1 |
1,3 |
6 |
Нитрилакриловая кислота |
––– |
0,806 |
77,3 |
0,75 |
0 |
0,007 |
0,80 |
0,04 |
0,1 |
0,4 |
1 |
2,4 |
7 |
Сернистый ангидрид |
0,0029 |
1,462 |
-10,1 |
1,8 |
0,11 |
0,049 |
0,333 |
0/0,2 |
0/0,5 |
0,3/1 |
1/1 |
1,7/1 |
8 |
Сероводород |
0,0015 |
0,964 |
-60,35 |
16,1 |
0,27 |
0.042 |
0,036 |
0,3/1 |
0,5/1 |
0,8/1 |
1/1 |
1,2/1 |
9 |
Фосген |
0.0035 |
1,432 |
8,2 |
0,6 |
0,05 |
0,061 |
1,0 |
0/0,1 |
0/0,3 |
0/0,7 |
1/1 |
2,7/1 |
10 |
Хлор |
0,0032 |
1,553 |
-34,1 |
0,6 |
0,18 |
0,052 |
1,0 |
0/0,9 |
0,3/1 |
0,6/1 |
1/1 |
1,4/1 |
11 |
Хлорпикрин |
––– |
1,658 |
112,3 |
0,02 |
0 |
0,002 |
30,0 |
0,03 |
0,1 |
0.3 |
1 |
2,9 |
12 |
Хлорциан |
0,0021 |
1,220 |
12,6 |
0,75 |
0,04 |
0,048 |
0,80 |
0/0 |
0/0 |
0/0,6 |
1/1 |
3,9/1 |
13 |
Этиленамин |
––– |
0,838 |
55,0 |
4,8 |
0 |
0,009 |
0,125 |
0.05 |
0,1 |
0,4 |
1 |
2,2 |
14 |
Фосфор трихлористый |
––– |
1,570 |
75,3 |
3,0 |
0 |
0,010 |
0,2 |
0,1 |
0,2 |
0,4 |
1 |
2,3 |
15 |
Метиламин |
0,0014 |
0,699 |
-6,5 |
1,2 |
0,13 |
0,34 |
0,5 |
0/0,3 |
0/0,7 |
0,5/1 |
1/ |
2,5/1 |
16 |
Метилакрилат |
––– |
0,953 |
80,2 |
24 |
0 |
0,005 |
0,025 |
0,1 |
0,2 |
0,4 |
1 |
3,1 |
17 |
Соляная кислота (неконцентр.) |
––– |
1,198 |
––– |
2 |
0 |
0,021 |
0,30 |
0 |
0,1 |
0,3 |
1 |
1,6 |
Примечания:
1.
Плотности газообразных СДЯВ в графе
“3” приведены при атмосферном давлении.
При давлении в емкости, отличном от
атмосферного, плотности газообразных
СДЯВ определяются путем умножения
данных графы “3” на значение давления
в
.
2. В графах “10 14” в числителе значение “ ” для первичного, в знаменателе – для вторичного облака.
3.
В графе “6” численные значения токсодоз,
помеченные звездочками, определены
ориентировачно расчетом по соотношению:
,
где:
–
токсодоза,
;
–
предельно допустимая концентрация в
воздухе рабочей зоны по ГОСТ–12.01.005 и
равна 88
;
–
для раздражающих ядов (одна звездочка),
–
для всех прочих ядов, (две звездочки).
Предельные значения глубины переноса воздушных
масс за 4ч при различных скоростях ветра, в км Таблица 5.3
Состояние приземного слоя атмосферы |
Скорость ветра, м/с |
||||||||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
|
инверсия |
20 |
40 |
64 |
89 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изотермия |
24 |
48 |
72 |
96 |
116 |
140 |
164 |
188 |
212 |
236 |
260 |
284 |
308 |
332 |
356 |
конвекция |
26 |
56 |
84 |
112 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечания:
1. При
времени после начала аварии "
",
полученное по табл. 5.1, значение
глубины сравнивается с предельно-возможным
значением переноса воздушных масс
"
",
определенным по формуле
,
где
–
скорость переноса фронта зараженного
воздуха при данной скорости ветра и
степени вертикальной устойчивости
воздуха,
.
2. Окончательной расчетной глубиной зоны заражения, под которой понимается оценка протяжности линии осевых (максимальных) концентраций в зоне, следует принимать меньше из двух сравниваемых между собой значений.
Значение коэффициента К4 в зависимости от скорости ветра Таблица 5.4
Скорость ветра м/с |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
15 |
|
1 |
1,33 |
1,67 |
2,0 |
2,34 |
2,67 |
3,0 |
3,34 |
3,67 |
4,0 |
5,68 |
Значение
коэффициента
в зависимости от времени,
прошедшего после начала аварии Таблица 5.5
Время прошедшее после начала аварии, ч |
1 |
2 |
3 |
4 |
|
1 |
1,74 |
2,41 |
3,03 |
Примечание:
Если
время после начала аварии
,
то значение
.
Определение степени вертикальной устойчивости воздуха
по прогнозу погоды Таблица 5.6
Скорость ветра, м/с |
Ночь |
Утро |
День |
Вечер |
||||
Ясно перем. облач. |
Сплош-ная облч. |
Ясно перем. облач. |
Сплош-ная облч. |
Ясно перем. облач. |
Сплош-ная облч. |
Ясно перем. облач. |
Сплош-ная облч. |
|
<2 |
инв. |
изот. |
из(ин) |
изот. |
конв(из) |
изот. |
инв. |
изот. |
2 3,9 |
инв. |
изот. |
из(ин) |
изот. |
изот. |
изот. |
из(ин) |
изот. |
>4 |
инв. |
изот. |
изот. |
изот. |
изот |
изот. |
изот |
изот. |
Примечания:
1. Обозначения "инв" – инверсия, "изот" – изотермия, "конв" – конвекция (буквы в скобках – при снежном покрове).
2. Под термином "утро" принимается период времени в течении двух часов после восхода солнца, под термином "вечер" – в течении двух часов после захода солнца. Период от восхода до захода солнца, за вычетом двух утренних часов – день; а период захода солнца до восхода, за вычетом двух вечерних часов – ночь.
3. В расчетах скорость ветра и степень вертикальной устойчивости воздуха принимаются на момент аварии.
Более
точно степень вертикальной устойчивости
воздуха можно определить с помощью
графика (рис. 5.1) по скорости ветра на
высоте 1м
и температурному градиенту (
),
где
– температура воздуха на высоте 50см,
а
– температура воздуха на высоте 200см
от поверхности земли.
V, |
+1,6 |
+1,5 |
+1,4 |
+1,3 |
+1,2 |
+1,1 |
+1,0 |
+0,9 |
+0,8 |
+0,7 |
+0,6 |
+0,5 |
+0,4 |
+0,3 |
+0,2 |
+0,1 |
0,00 |
–0,1 |
–0,2 |
–0,3 |
–0,4 |
–0,5 |
–0,6 |
–0,7 |
–0,8 |
–0,9 |
–1,0 |
–1,1 |
–1,2 |
–1,3 |
–1,4 |
–1,5 |
–1,6 |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1,5 |
|
|
|
|
конвекция |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
инверсия |
|
|
|
|
||||||||||
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3,5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
изотермия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
4,0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
> 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
,
Рис. 5.1 График для оценки степени вертикальной устойчивости
воздуха по данным метеорологических наблюдений