Методичка Аварии ХОО по БЖД ЧС А5

лака при свободном разливе. При этом суммарное эквивалентное количество Qэ рассчитывается по формуле:

где: К2i – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств i-го СДЯВ;

К3i – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе i-го СДЯВ;

К6i – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после разрушения объекта;

К7i – поправка на t для i-го СДЯВ; Qi – запасы i-го СДЯВ на объекте, т; di – плотность i-го СДЯВ, т/м3.

Полученные по таблице П-1 значения глубины зоны заражения G в зависимости от рассчитанной величины Qэ и v ветра сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс Gп (формула 10). За окончательную глубину зоны заражения принимается меньшее из 2-х сравниваемых между собой значений.

Пример 3.1.

На ХОО произошла авария на технологическом трубопроводе с жидким хлором, находящимся под давлением. В результате аварии возник источник заражения СДЯВ. Количество вытекшей из трубопровода жидкости не установлено. Известно, что в технологической системе содержалось 40 т сжиженного хлора. Метеоусловия на момент аварии: скорость ветра на момент аварии – 5 м/с, температура воздуха – 0 °С, изотермия. Разлив СДЯВ на подстилающей поверхности − свободный.

Требуется определить глубину возможного заражения хлором при времени от начала аварии N = 1 час и продолжительность действия источника заражения (Т).

Решение:

1.Так как объем разлившегося хлора неизвестен, то для расчета принимаем его равным максимальному количеству в системе – 40 т.

2.По формуле (2) определяем эквивалентное количество вещества в первичном облаке:

3. По формуле (15) определяем время испарения хлора:

11

4 . По формуле (6) определяем эквивалентное количество СДЯВ во вторичном облаке:

5. По табл. П-1 для 1 т находим глубину зоны заражения первичным облаком:

G1 = 1,68 км

6. Находим глубину зоны заражения для 11,8 т:

G2 5,53 8,19 5,53 11,8 10 6км 20 10

7. Находим полную глубину зоны заражения:

G =6+0,5·1,68=6,84 км

8. По формуле (10) находим предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс:

Ответ: Так как G < Gп, соответственно глубина зоны заражения хлором в результате аварии может составить 6,84 км. Продолжительность действия источника заражения Т=38 мин.

Пример 3.2.

Необходимо оценить опасность возможного очага химического заражения через 1 час после аварии на ХОО, расположенного в южной части города. На объекте в газгольдере емкостью 2000 м3 хранится аммиак. Температура воздуха + 40 °С. Граница объекта в северной его части проходит на удалении 200 м от возможного места аварии. Далее проходит на глубину 300 м санитарно-защитная зона, за которой расположены жилые кварталы. Давление в газгольдере – атмосферное.

Решение:

1.При заблаговременном прогнозировании принимаются метеоусловия: инверсия, скорость ветра 1 м/с, направление ветра - 180°.

2.По формуле (3) определяем величину выброса СДЯВ:

7. Глубина заражения в жилых кварталах:

Gзараж=0,93−0,2−0,3=0,43 км.

Ответ: Облако зараженного воздуха через 1 час после аварии может представлять опасность для рабочих ХОО, а также населению города, проживающего на удалении 430 м от санитарно-защитной зоны объекта.

Пример 3.3.

Оценить на каком удалении через 4 час после аварии будет сохраняться опасность поражения населения в зоне химического заражения при разрушении изотермического хранилища аммиака емкостью 30 000 т.

Высота обваловки емкости – 3,5 м. Температура воздуха +20 °С. Разлив в поддон.

Решение:

1.Поскольку метеоусловия и величина выброса не известны, то принимаем: инверсия, скорость ветра – 1 м/с, величина выброса равна общему количеству вещества, содержащегося в емкости – 30 000 т.

2.По формуле (2) определяем эквивалентное количество вещества в первичном облаке:

4. По формуле (6) определяем эквивалентное количество вещества во вторичном облаке:

5. По табл. П1 для 12 т интерполированием находим глубину зоны заражения первичным облаком аммиака:

10 т – 19,2 км

20 т – 29,56 км

Г1 19,2 29,56 19,2 12 10 21,3км 20 10

6. Аналогично находим для 40 т глубину заражения вторичным облаком аммиака:

30 т – 38,13 км

50 т – 52,67 км

G2 38,13 52,67 38,13 40 30 45,4км 50 30

7. Находим полную глубину зоны заражения:

G =45,4+0,5·21,3=56,05 км.

8. По формуле (10) и табл. 2 находим предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс:

Gп N V 4 5 20км (10)

Ответ: Через 4 часа после аварии облако зараженного воздуха может представлять опасность для населения, проживающего на удалении до 20 км.

Пример 3.4.

На участке аммиакопровода произошла авария с выбросом аммиака. Величина выброса не установлена. Требуется определить глубину возможного заражения аммиаком через 2 часа после аварии. Разлив аммиака на поверхности – свободный. Температура воздуха − +20 °С.

Решение:

1. Так как объем разлившегося аммиака неизвестен, то принимаем его равным максимальному количеству, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями – 500 т. Метеоусловия принимаются: инверсия, скорость ветра – 1 м/с.

14

2. По формуле (2) определяем эквивалентное количество вещества в первичном облаке:

Qэ1 K1 K3 K5 K7 Q0 0,018 0,04 1 1 500 3,6т. (2) 3. По формуле (15) определяем время испарения аммиака:

4. По формуле (6) определяем эквивалентное количество вещества во вторичном облаке:

5. По табл. П-1 для 3,6 т интерполированием находим глубину зоны заражения первичным облаком:

3 т – 9,18 км

5 т – 12,53 км

G1 9,18 12,53 9,18 3,6 3 10,2км 5 3

6. По табл. П1 для 15,8 т находим глубину зоны заражения вторичным облаком аммиака:

10 т – 19,2 км

20 т – 29,56 км

G2 19,2 29,56 19,2 15,8 10 25,2км 20 10

7. Полная глубина зоны заражения:

G=25,2+0,5·10,2=30,3 км.

8.По формуле (10) и табл. 2 находим предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс:

Ответ: Глубина возможного заражения через 2 часа после аварии составит 10 км.

Пример 3.5.

На ХОО сосредоточены запасы СДЯВ, в т.ч. хлора – 30 т, аммиака – 150 т, нитрила акриловой кислоты – 200 т. Определить глубину зоны заражения в

15

случае разрушения объекта. Время, прошедшее после разрушения объекта – 3 часа, температура воздуха – 0 °С.

Решение:

1. По формуле (15) определяем время испарения СДЯВ:

2. По формуле (11) рассчитываем суммарное эквивалентное количество СДЯВ в облаке зараженного воздуха:

3. По табл. П1 интерполированием находим глубину зоны заражения: 50 т – 52,67 км 70 т – 65,23 км

G 52,67 65,23 52,67 (60 50) 59км 70 50

4. По формуле (10) и табл. 2 находим предельно возможное значение глу-

16

4. Определение площади зоны заражения

Площадь зоны заражения первичным (вторичным) облаком СДЯВ определяется по формуле:

где: SВ – площадь зоны возможного заражения, км2;

G – глубина зоны возможного заражения, км;

φ– угловые размеры зоны возможного заражения, град. (табл. 1).

Таблица 1

Угловые размеры зоны возможного заражения СДЯВ в зависимости от скорости ветра v

Площадь зоны фактического заражения SФ в км2 рассчитывается по формуле:

где: Кв – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным: 0,081 – при инверсии, 0,133 – при изотермии, 0,235 – при конвекции;

N – время, прошедшее после начала аварии, ч.

Пример 4.1.

В результате аварии на ХОО образовалась зона заражения глубиной 10 км. Скорость ветра – 2 м/с, инверсия. Определить площадь зоны заражения при времени, прошедшем после аварии равном 4 часа.

Решение:

1. Рассчитываем площадь зоны возможного заражения по формуле (12):

2. Рассчитываем площадь зоны фактического заражения по формуле (13):

Ответ: Sв=78,5 км2, Sф=10,7км2.

17

5. Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту и продолжительности поражающего действия СДЯВ

5.1. Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту

Время подхода облака СДЯВ к заданному объекту зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле:

Таблица 2

Скорость переноса переднего фронта облака ЗВ в зависимости от скорости ветра

5.2. Определение продолжительности поражающего действия СДЯВ

Продолжительность поражающего действия СДЯВ определяется временем его испарения с площади разлива.

Время испарения СДЯВ с площади разлива (в часах) определяется по формуле:

K2 K4 K7

где: h – толщина слоя СДЯВ, м;

d – удельная масса СДЯВ, т/м3 (табл. П-2); К2, К4, К7 – коэффициенты формул 1–5.

18

Пример 5.1.

В результате аварии на объекте, расположенном на расстоянии 5 км от города, произошло разрушение емкости с хлором. Метеоусловия: изотермия, скорость ветра равна 4 м/с. Определить время подхода облака зараженного воздуха к границе города.

Решение:

1.Для скорости ветра в условиях изотермии, равной 4 м/с, по табл. 2 находим скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха – 24 км/ч.

2.Время подхода облака зараженного воздуха к городу по формуле (14):

Ответ: Время подхода – 2 часа.

Пример 5.2.

В результате аварии произошло разрушение обвалованной емкости с хлором. Требуется определить время поражающего действия СДЯВ Метеоусловия: скорость ветра 4 м/с, температура воздуха 0 °С, изотермия. Высота обвалования – 1 м.

Решение:

По формуле (15) определяем время поражающего действия:

6.Определение возможных потерь людей в зонах химического заражения (при смертельной токсодозе в зоне заражения)

Определение возможных потерь людей проводится при помощи табл. 3.

Таблица 3

Возможные потери рабочих, служащих и населения от СДЯВ, %

Примечание. Структура потерь людей в очаге поражения: легкая степень

– 25 %, средняя степень – 40 %, со смертельным исходом – 35 %.

Потери персонала объекта народного хозяйства и проживающего вблизи населения будут зависеть от численности людей и степени их защищенности (наличие противогазов и укрытий).

Количество рабочих и служащих подсчитывается по их наличию на территории объекта; количество населения – исходя из площади данного района (км2) и плотности населения (тыс. чел./км2).

Пример 6.1.

В результате аварии на XOО в зоне химического заражения со смертельной токсодозой оказался район площадью 4 км2 с плотностью населения 0,6 тыс. чел/км2. Люди находятся в зданиях, обеспеченность противогазами 30%. Определить возможные потери людей и их структуру.

Решение:

1. Определяем количество людей, проживающих в зараженном районе: 4·0,6 = 2,4 тыс. чел.

2. По табл. 3 определяем возможные потери и их структуру:

7.Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с методическими указаниями.

2.Изучить термины и определения.

3.Практически решить задачи, выданные преподавателем, на основании полученных результатов сделать выводы.

4.Подготовить ответы на контрольные вопросы.

8.Контрольные вопросы

1.Что понимается под оценкой химической обстановки?

2.Назовите исходные данные для прогнозирования масштабов заражения СДЯВ (общий случай).

3.Назовите исходные данные для заблаговременного прогнозирования мас-

20