Прогнозування наслідків впливу сильнодіючих ядучих речовин

Наслідки впливу небезпечних хімічних речовин при аваріях на промислових об'єктах і транспорті визначаються з метою прогнозу­вання масштабів зараження при аваріях з небезпечними хімічними речовинами на промислових об'єктах, автомобільному, залізничному і трубопровідному транспорті, а також морському транспорті, якщо за­ражена хмара може дійти до прибережної зони, де перебувають люди.

Прогнозування масштабів зараження — це визначення глибини і площі можливого і фактичного зараження території СДЯР, часу підходу зараженого повітря і небезпеки ураження людей, тварин і рослин.

Методика прогнозування застосовується для хімічних речовин, що перебувають у рідкому або газоподібному стані та при потрап­лянні в атмосферу переходять у газоподібний стан і утворюють хма­ру зараженого повітря (первинну і вторинну).

Розрахунки передбачається проводити для приземного шару по­вітря до висоти 10 м над поверхнею землі.

Прогнозування проводиться з метою планування організації за­хисту людей, сільськогосподарських тварин, урожаю, продуктів хар­чування та ін., які перебувають у зоні хімічного зараження.

Прогнозування обстановки може бути довгострокове (оператив­не) і аварійне.

Довгострокове прогнозування проводиться завчасно для визна­чення можливих масштабів зараження, сил і засобів для ліквідації наслідків аварії, розробки заходів забезпечення захисту населення та підвищення стійкості роботи об'єктів.

Для прогнозування необхідні такі дані:

— загальна кількість небезпечних хімічних речовин на об'єктах, які знаходяться в небезпечних районах (на воєнний час та для сейсмо­небезпечних районів тощо), розлив хімічної речовини приймається "вільно"; кількість хімічної речовини в одиничній максимальній ємності — залежно від умов зберігання приймається розлив хімічної речовини "у піддон" або "вільно"; висота обвалування та піддону;

— метеоумови:

— швидкість вітру в приземному шарі — 1 м/с, температура по­вітря _ 20 °С, ступінь вертикальної стійкості повітря — інверсія, напрямок вітру не враховується, тому поширення хмари зараженого повітря приймається у полі 360°;

— заповнення ємності приймається за 70 % від паспортного об'єму ємності;

— ємності при аваріях руйнуються повністю;

— при аваріях на газо- і продуктопроводах величина викидання хімічної речовини приймається за таку, що дорівнює її максимальній кількості, яка знаходиться в трубопроводі між автоматичними відсіка- чами (це 270 — 500 г);

— середня щільність населення в цій місцевості;

— захищеність населення, продуктів харчування.

При розташуванні в межах адміністративної території двох і більше хімічно небезпечних об'єктів та накладанні зон можливого зараження одна на одну чисельність населення, що може потрапити і) зону зараження, визначають з розрахунку одноразового заражен­ня території максимальною зоною можливого зараження СДЯР.

Зона можливого хімічного зараження — це площа кола з радіу­сом, який дорівнює глибині поширення хмари зараженого повітря з уражаючою токсодозою.

За наявності на об'єкті або адміністративній території кількох небезпечних речовин прогнозування масштабів зараження та оці­нювання ступеня хімічної небезпеки проводяться за тією речови­ною, аварія з викиданням (виливанням) якої може бути найбільш небезпечною для населення.

Порядок нанесення зон зараження СДЯР на карти і схеми. При швидкості вітру, меншій за 1 м/с, зараження має вигляд кола (рис. 31, а), точка 0 відповідає джерелу зараження, ер = 360°. Радіус кола дорівнює Г. Зображення еліпса (пунктиром) відповідає зоні фактичного зараження на певний момент часу.

При швидкості вітру за прогнозом 1м/с зона зараження має ви­гляд півкола (рис. 31, б), точка 0 відповідає джерелу зараження,


А б в

Рис. 31. Нанесеная зон зараження СДЯР на карту (схему): а — при швидкості вітру < 1 м/с; б — при швидкості вітру 1 м/с; в — при швидкості вітру > 1 м/с

Ф = 180°. Радіус півкола дорівнює Г. Бісектриса півкола збігається з віссю сліду зараженої хмари і орієнтована за напрямком вітру.

При швидкості вітру за прогнозом від 1 до 2 м/с зона зараження має вигляд сектора (рис. 31, в), точка 0 відповідає джерелу зара­ження, ф = 90°. При швидкості вітру за прогнозом більше ніж 2 м/с Ф = 45°, радіус сектора дорівнює Г.

Бісектриса сектора збігається з віссю сліду хмари й орієнтована за напрямком вітру.

Визначення площі зони можливого і фактичного хімічного за­раження. Прогнозування масштабів зараження — це визначен­ня глибини і площі можливого і фактичного зараження території СДЯР, часу підходу зараженого повітря і небезпеки ураження лю­дей, тварин і рослин.

У результаті руйнування ємності і миттєвого (1—3 хв.) переходу в атмосферу хімічної речовини утворюється первинна хмара зара-

Випаровування речовини, що розлилася на підстеляючу поверх­ню, утворює вторинну хмару небезпечної хімічної речовини.

Площа зони фактичного зараження — це територія з небезпеч­ними для життя людей і тварин межами.

Площу можливого зараження первинною (або вторинною) хма­рою СДЯР визначають за формулою

8„ = 8, 7 2 • Ю-з . г2 . ф,

Де <8и — площа зони можливого зараження СДЯР, км2; Г— глибина зараження, км; ф — умовний розмір зони можливого зараження, ко­ефіцієнт, що умовно дорівнює кутовому розміру зони.

Аварійне прогнозування здійснюється за данннмн розвідки після виникнення аварії для визначення можливих наслідків аварії і по­рядку дій у зоні можливого хімічного зараження.

Для аварійного прогнозування необхідні такі дані:

— загальна кількість хімічної речовини в ємності (або трубопро­воді) на час аварії;

— характер розливу хімічної речовини на підстеляючу поверх­ню ("вільно" або "у піддон");

— висота обвалування (або піддону);

— наявність населених пунктів, лісових і садових насаджень;

— реальні метеоумови на даний час: температура повітря (°С), швидкість (м/с) і напрямок вітру в приземному шарі, ступінь верти­кальної стійкості шарів повітря (інверсія, конвекція, ізотермія) (рис. 29, ЗО, табл. 68, 69, 71);

— середня густота населення для території, над якою поширюється хмара зараженого повітря;

— захищеність населення.

Прогноз здійснюється не більше ніж на 4 год, після чого він має бути уточнений.

Після отримання даних з урахуванням усіх коефіцієнтів отрима­не значення порівнюється з максимальним значенням перенесення повітряних мас за 4 год: Г = 4У, де Г — глибина зони; V — швидкість перенесення повітряних мас (табл. 68).

Таблиця 68. Швидкість перенесення переднього фронту хмари, зара­женої СДЯР, км/год залежно від швидкості вітру і вертикального стану атмосфери

Швидкість вітру, м/с Швидкість перенесення фронту хмари зараженого повітря СДЯР, км/год,:
Ізотермія Інверсія Конвекція
   
   
   
   
   
   

 

Площу зони фактичного зараження 5,(км') розраховують за фор­мулою

Де К — коефіцієнт, який залежить від ступеня вертикальної стійкості повітря, приймається рівним 0,081 — при інверсії; 0,133 — при ізо­термії; 0,235 — при конвекції; Г — глибина зони зараження, яка визначається за допомогою таблиць 69 — 78, * — час, який пройшов після аварії, год.

Таблиця 69. Глибина поширення зараженого повітря сірковуглецем, соляною кислотою, сірчистим ангідридом після аварії, при інверсії, км
Кіль­ Тем- Сірковуглець Соляна кислота Сірчистий ангідрид
кість СДЯР, т пе- Швидкість вітру, м/с
ра- тура пові­тря, °С
  -20         <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 1,9 1,2 1,0 0,9
1,0   <0,5   1,2 0,9 0,8 0,7 2Д 1,4 ІД 1,0
  +20         1,9 1,2 1,0 0,9 2,3 1,5 1,2 ІД
  -20 <0,5       1,5 1,4 1,0 1,0 5,2 3,2 2,5 2Д
5,0 <0,5       3,0 2,2 1,9 1,8 5,8 3,6 2,8 2,4
  +20 <0,6   <0,5   5,2 3,2 2,5 2,2 6,4 3,9 3,1 2,7
  -20 <0,5       2,3 1,7 1,6 1,5 7,8 4,7 3,7 3,1
0,5       4,6 3,2 2,7 2,5 9,2 5,6 4,3 3,7
  +20 1,3 0,9 0,7 0,6 7,9 4,8 3,7 3,1 9,9 6,0 4,6 3,9
  -20 1,4 1,0 0,9 0,9 6,1 4,2 3,7 3.3 21,2 12,4 9,2 7,6
2,0 1,5 1,4 1,3 12,2 8,2 6,9 6,3 24,7 14,3 10,8 9,0
  +20 3,2 2,0 1,6 1,4 21,5 12,5 9,3 7,7 26,4 15,3 11,5 9,5
  -20 1,6 1,2 ІД ІД 7,5 5,3 4,5 4Д 26,2 15,2 11,4 9,4
2,5 1,9 1,7 14,8 10,1 8,4 7,5 30,8 17,8 13,3 11,0
  +20 3,9 2,4 1,9 1,7 26,5 15,4 11,5 9,5 32,9 19,0 14,2 11,7

 

Таблиця 70. Глибина поширення зараженого повітря хлором, аміаком, сірководнем після аварії, при інверсії, км
Кіль­кість СДЯР, т Тем­пера­тура пові­тря, °С Хлор Аміак Сірководень
Швидкість вітру, м/с
1,0 -20 4,2 2,7 2Д 1,9 <0,5 <0,5
4,6 2,9 2,3 2,0
+20 4,8 3,0 2,4 2Д
5,0 -20 11,6 6,9 5,3 4,5 1,5 1,0 0,8 0,7 1,4 0,9 0,8 0,7
12,2 7,3 5,6 4,7 1,6 ІД 0,8 0,9 1,5 0,8 0,7
+20 12,8 7,6 5,8 4,9 1,6 ІД 1,0 0,9 1,6 ІД 0,9 0,8
-20 17,7 10,4 7,9 6,6 2,3 1,5 1,2 1,0 2,2 1,5 1,2 ІД
18,5 10,9 8,3 6,9 2,4 1,5 1,3 ІД 2,5 1,6 1,3 1,2
+20 19,3 11,3 8,6 7,2 2,6 1,7 1,4 1,2 2,6 1,7 1,4 1,2
-20 48,2 27,3 20,3 16,6 6,6 4,0 3,2 1,2 6,3 3,9 3,0 2,6
50,4 28,6 21,2 17,3 6,8 4,2 3,3 1,3 6,7 4,1 3,2 2,8
+20 52,9 30,0 22,1 18,1 7,2 4,4 3,4 2,4 6,9 4,2 3,3 2,9
-20 59,9 33,7 24,8 20,3 8,1 4,9 3,8 3,2 7,7 4,7 3,7 3,2
62,6 35,2 25,9 21,1 8,4 5,1 4,0 3,4 8,2 5,0 3,8 3,3
+20 65,6 36,8 27,1 22,0 8,9 5,4 4,2 3,6 8,4 5,1 3,9 3,4

 

 

Таблиця 71. Глибина поширення зараженого повітря хлорпікрином, формальдегідом після аварії, при інверсії, км
Кількість СДЯР, т Температура повітря, °С Хлорпікрин Формальдегід
Швидкість вітру, м/с
1,0 -20 1,8 1,3 1,2 ІД 4,1 2,7 2,1 1,9
3,6 2,6 2,2 2,1 4,6 3,1 2,4 2,1
+20 7,4 5,2 4,4 4,0 4,9 3,2 2,6 2,2
5,0 +40 28,6 18,9 15,7 13,9 9,9 6,0 4,6 3,9
-20 5,0 3,4 2,9 2,7 10,8 6,4 4,9 4,1
9,7 6,6 5,6 5,0 12,3 7,3 5,6 4,7
+20 20,2 13,4 11,3 10,1 13,1 7,8 6,0 5,0

Розділ З Продовження табл. 71
-20 7,4 5,2 4,4 4,0 16,4 9,6 7,3 6,0
14,7 9,9 8,35 7,4 18,7 11,0 8,3 6,9
+ 20 31,3 20,7 17,0 15,2 19,7 11,6 8,8 7,3
-20 20,2 16,4 11,3 10,2 44,9 25,4 21,6 17,5
40,3 26,4 21,8 19,3 50,9 28,9 24,2 19,6
+ 20 86,0 54,1 43,9 38,8 54,1 30,7 25,4 20,6
-20 24,8 16,3 13,8 12,4 55,8 31,4 23,1 18,7
49,8 32,5 26,7 23,6 63,1 35,6 26,2 21,3
+ 20 66,9 54,9 48,8 67,1 37,7 27,8 22,5

 

 

Таблиця 72.Глибина поширення зараженого повітря хлором, аміаком після аварії, при ізотерміїї, км
Кіль­кість СДЯР, т Тем­пера­тура пові­тря, °С Хлор Аміак
Швидкість вітру, м/с
1,0 -20 1,6 1,1 0,9 0,8 0,7 0,6  
1,7 1,2 1,0 0,9 0,8 0,6
+20 1,8 1,3 1,1 1,0 0,9 0,7
+40 1,9 2,1 1,2 ІД 1,0 0,7
5,0 -20 4,7 3,2 2,3 2,0 1,9 1,4 <0,5
5,0 3,4 2,6 2,2 2,0 1,4
+20 5,2 3,3 2,6 2,3 2,0 1,5
+40 5,4 3,4 2,6 2,3 2,1 1,5
-20 7,1 4,3 3,4 2,9 2,6 1,9 1,1 0,8 0,6 0,5 0,5 0,5
7,3 4,5 3,5 3,0 2,7 2,0 1,2 0,8 0,7 0,6 0,5 0,5
+20 7,8 4,7 3,7 3,2 2,9 2,1 1,3 0,9 0,7 0,6 0,6 0,5
+40 8,1 4,9 3,8 3,3 3,0 2,2 1,3 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5
                             

 

Продовження табл. 72
-20 19,3 11,3 8,8 7,2 6,3 4,4 2,6 1Л 1,2 1,2 ід 0,8
20,2 11,8 9,1 7,5 6,5 4,6 2,7 1,8 1,3 1,3 1,2 0,9
+ 20 21,1 12,4 10,0 7,8 6,8 4,8 3,0 1,9 1,4 1,4 1,3 0,9
+ 40 22,0 12,9 9,9 8,0 7,0 5,0 3,1 2,0 1,6 1,4 1,3 1,0
-20 23,6 13,8 10,4 8,6 7,5 5,2 3,5 2,2 1,6 1,5 1,4 1,0
24,7 14,3 10,8 8,9 7,8 5,4 3,7 2,3 1,8 1,6 1,5 1,1
+ 20 15,1 11,3 9,3 8,1 5,7 3,8 2,4 1,9 1Л 1,5 1,1
+ 40 27,0 15,6 11,7 9,6 8,4 5,9 33,9 2,5 1,9 1 л 1,6 1,2

 

 

Таблиця 73.Глибина поширення зараженого повітря сірковуглецем, соляною кислотою після аварії при ізотерміїї, км
Кіль­кість СДЯР, т Тем­пера­тура пові­тря, °С Сірковуглець Соляна кислота
Швидкість вітру, м/с
1,0 -20 <0,5 <0,5 <0,5
+20 0,6
+40 0,7 0,5 <0,5
5,0 -20 0,8 0,7 0,6 0,5 0,5 0,5
1,3 1,0 0,9 0,8 0,8 0,6
+20 2,1 1,2 1,1 1,0 0,9 0,7
+40 2,2 1,4 1,2 1,0 0,9 0,7
-20 <0,5 1,1 0,9 0,7 0,7 0,6 0,6
1,8 1,3 1,3 1,2 1,2 0,9
+20 3,3 2,1 1Л 1,5 1,3 1,0
+40 3,5 2,2 1,8 1,5 1,4 1,0
-20 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 2,5 1,9 1Л 1,6 1,65 1,4
0,65 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 5,0 3,4 2,9 2,1 2,06 2,0
+20 1,35 0,95 0,7 0,7 0,6 0,4 8,7 4,5 4,1 3,4 3,0 2,3
+40 1,45 1,0 0,85 0,7 0,65 0,5 9,3 5,6 4,3 3,6 3,2 2,4
                             

 

Розділ З Продовження табл. 73
1Я
  -20 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 <0,5 2,2 2,2 2,0 1 9 1 8 1 6
1,0 0,7 0,5 0,5 <0,5 <0,5 5,95 4,2 3,6 3 13 3 ? 9. 4
+20 1,6 1,0 0,9 0,8 0,7 0,5 10,7 6,4 4,9 4 1 3 6 9. 7
  +40 1,7 1,1 0,9 0,8 0,75 0,6 11,4 6,8 5,2 4,3 3,7 2,8

 

 

Таблиця 74.Глибина поширення зараженого повітря сірчистим ангі­дридом, сірководнем після аварії, при ізотермії!', км
Кіль­кість СДЯР, т Тем­пера­тура пові­тря, °С Сірчистий ангідрид Сірководень
Швидкість вітру, м/с
6 10 2 3 5 10
1,0 -20 0,6 <0,5  
0,7
+20 0,7
+40 0,8
5,0 -20 2,1 1,3 1,1 1,0 0,9 0,7 <0,5
2,4 1,5 1,3 1,1 1,0 0,8
+20 2,6 1,6 1,4 1,2 1,1 0,8
+40 2,7 1,7 1,4 1,3 1,2 0,9
-20 3,3 2,1 1,7 1,5 1,3 1,0 0,6 <0,5
3,7 2,3 1,9 1,6 1,5 1,1 0,7
+20 4,1 2,5 2,1 1,8 1,6 1,2 0,7
+40 4,3 2,7 2,2 1,9 1,7 1,3 0,8
-20 8,6 5,2 4,0 3,4 3,0 2,2 2,3 1,6 1,3 1,2 1,1 0,8
10,2 6,0 4,7 3,9 3,5 2,6 2,7 1,8 1,4 1,3 1,2 0,8
+20 10,9 6,3 5,0 4,2 3,7 2,8 2,8 1,8 1,5 1,3 1,2 0,9
+40 11,4 6,6 5,2 4,4 3,9 2,9 2,8 1,8 1,5 1,3 1,2 0.9
70 ■ -20 10,9 6,3 4,8 4,1 3,5 2,7 3,2 2,1 1,7 1,5 1.1 1,0
12,4 7,4 5,7 4,7 4,2 3,1 3,4 2,2 1,8 1,6 1,4 1.1
+20 13,3 8,0 6,1 5,1 4,5 3,3 3,5 2,2 1,8 1,6 1,3 1.1
+40 14,0 8,3 6,3 5,3 4,7 3,4 3,6 2,3 1,9 1,7 1 1,3 1,2

Таблиця 1Ь. Глибина поширення зараженого повітря сірчистим ангі дрилом, сірководнем, формальдегідом після аварії при конвекції, км
Кілі. НІСІ1. <ДЯІ>, т Тем­ Сірчистий ангідрид Формальдегід Сірководень
пера­тура - повіт­ря, °С Швидкість вітру, м/с
1,0 -20     0,7 0,5 ■ <0,5 <0,5
<0,5 0,8 0,5 <0,5 <0,5
+20   0,8 0,6 <0,5 <0,5
+40   0,9 0,6 0,5 <0,5
5,0 -20 1,2 0,8 0,7 0,5 2,3 1,5 1,2 1,1
1,3 0,9 0,7 0,6 2,4 1,7 1,4 1,2
+20 1,4 1,0 0,8 0,7 2,7 1,8 1,5 1,3
+40 1,4 1,0 0,8 0,7 2,9 1,9 1,6 1,4
-20 1,7 1.1 0,9 0,8 3,6 2,2 1,8 1,6
1,9 1,2 1,0 0,9 4,0 2,5 2,0 1,8
+20 2,0 1,3 ІД 0,9 4,3 2,7 2,2 1,9
+40 2,1 1,4 1,1 1,0 4,5 2,8 2,3 2,0
-20 4,6 2,8 2,2 2,0 1,3 0,9 0,7 0,6 9,4 5,6 4,35 3,6
5,1 3,2 2,5 2,2 1,4 1,0 0,8 0,7 10,7 6,4 4,92 4,1
+20 5,7 3,5 2,7 2,4 1,7 1,0 0,8 0,7 11,4 6,8 5,25 4,4
+40 6,0 3,6 2,9 2,5 1,5 1,1 0,9 0,8 12,0 7,1 5,5 4,6
-20 5,5 3,3 2,6 2,2 1,5 1,0 0,8 0,7 11,6 6,9 5,3 4,4
6,3 3,8 3,0 2,6 1,6 1,1 0,9 0,8 13,2 7,8 6,05 5,0
+20 6,8 4,2 3,3 2,8 1,7 1,2 1,0 0,8 14,С > 8,3 6,04 5,3
  +40 7,2 4,4 3,4 2,9 1,8 1,2 1,0 0,9 14,Є і 8,6 6,6£ . 5,5

 

 

Таблиця 76.Глибина поширення зараженого повітря хлорпікрином, формальдегідом після аварії, при ізотермі'й, км
Кіль­кість СДЯР, т Темпера­тура повітря, °С Хлорпікрин Формальдегід
Швидкість вітру, м/с
1,0 -20 1,8 1,3 1,2 1,1 4,1 2,7 2,1 1,9
3,6 2,6 2,2 2,1 4,6 3,1 2,4 2,1
+20 7,4 5,2 4,4 4,0 4,9 3,2 2,6 2,2

Продовження табл. 76
5,0 -20 5,0 3,4 2,9 2,7 10,8 6,4 4,9 4,1
9,7 6,6 5,6 5,0 12,3 7,3 5,6 4,7
+20 20,2 13,4 11,3 10,1 13,1 7,8 6,0 5,0
-20 7,4 5,2 4,4 4,0 16,4 9,6 7,3 6,0
14,7 9,9 8,35 7,4 18,7 11,0 8,3 6,9
+ 20 31,3 20,7 17,0 15,2 19,7 11,6 8,8 7,3
-20 20,2 13,4 11,3 10,2 44,9 25,4 21,6 17,5
40,3 26,4 21,8 19,3 50,9 28,9 24,2 19,6
+20 86,0 54,1 43,9 38,8 54,1 30,7 25,4 20,6
-20 24,8 16,7 13,8 12,4 55,18 31,4 23,1 18,7
49,8 32,5 26,7 23,6 63,1 35,6 26,2 21,3
  +20 66,9 54,9 48,8 67,1 37,7 27,8 22,5
Таблиця 77.Глибина поширення зараженого повітря сірковуглецем, соляною кислотою після аварії при конвекції, км
Кількість СДЯР, т Темпе­ратура пові­тря, °С Сірковуглець Соляна кислота
Швидкість вітру, м/с
1,0 -20    
+ 20
+40
3,0 -20    
<0,5
+20 0,6 <0,5 <0,5 <0,5
+ 40 0,7 0,5 <0,5 <0,5
5,0 -20    
<0,5
+20 1,2 0,8 0,7 0,6
+ 40 1,3 0,9 0,8 0,7
-20   <0,5 <0,5 <0,5 <0,5
0,9 0,6 0,5 <0,5
+20 1,7 ІД 0,9 0,8
+40 1,8 1,2 1,0 1,9
                     

 

Продовження табл. 77
  -20         1,4 1,0 0,9 0,9
        2,6 2,0 1,7 1,6
+20         4,7 2,9 2,3 2,0
  +40         5,0 3,0 2,3 2,0
  -20   1,7 1,3 1,1 1,0
<0,5 3,3 2,3 2,0 1,9
+20 0,6 <0,5 <0,5 <0,5 5,6 3,4 2,6 2,3
  +40 0,8 0,5 <0,5 <0,5 5,9 3,6 2,8 2,4

 

 

Таблиця 78. Глибина поширення зараженого повітря хлором, аміаком, хлорпікрином після аварії при конвекції, км
Кіль­кість СДЯР, т Темпе­ратура повіт­ря, °С Хлор Аміак Хлорпікрин
Швидкість вітру, м/с
1,0 -20 0,6 0,5 <0,5 <0,5         <0,5
0,7 0,6 0,5 <0,5         0,8 0,7 0,6 0,6
+ 20 0,8 0,6 0,5 <0,5         1,6 1,2 1,1 1,0
+40 0,9 0,7 0,6 0,5         3,2 2,2 2,0 1,0
5,0 -20 2,2 1,4 1,2 1,1         1,1 0,9 0,8 0,7
2,1 1,5 1,3 1,2         2,0 1,5 1,4 1,3
+20 2,5 1,7 1,4 1,2         4,4 3,0 2,6 2,4
+ 40 2,8 1,8 1,5 1,3         8,2 5,7 4,8 4,4
-20 3,8 2,3 1,8 1,6 <0,5 1,6 1,2 1,1 1,0
4,0 2,5 2,0 1,8 3,2 2,3 2,0 1,9
+20 4,2 2,7 2,2 1,9 6,5 4,5 3,9 3,5
+40 4,4 2,7 2,2 1,9 12,7 8,5 7,2 6,5
-20 10,2 6,1 4,9 3,9 1,4 0,9 0,7 0,7 4,4 36,0 2,6 2,4
10,7 6,4 5,2 4,1 1,4 0,9 0,7 0,7 8,3 5,8 4,9 4,5
+20 11,2 6,7 5,3 4,3 1,5 1,0 0,8 0,8 17,9 11,7 9,7 8,8
+40 11,7 7,0 5,7 4,5 1,5 1,0 0,9 0,8 34,3 22,7 18,6 16,6
-20 12,4 7,4 5,9 4,8 1,6 1,1 0,9 0,8 5,35 3,6 3,1 2,9
13,0 7,8 6,2 5,0 1,6 1,2 0,9 0,8 10,4 7,1 5,9 5,35
+20 13,7 8,1 6,4 5,2 1,8 1,2 1,0 1,9 21,9 14,3 12,1 10,8
+40 14,1 8,4 7,0 5,4 1,5 1,3 1,0 0,9 42,3 27,8 22,8 20,3

 

Задача 22. Вихідні дані. Після аварії зі СДЯР утвориться зона зараження з глибиною 10 км, швидкість вітру 2 м/с, інверсія.

Визначити. Яка буде площа зони фактичного зараження через 4 год .

Розв'язок. 1. Розрахувати площу можливого зараження за фор­мулою

З, = 8,72 • Ю-з • 10-2 • 90 = 79 км".

2. Визначити площу зони фактичного зараження: З , = 0 , 08 1 • 10» • 4°'* = 1 0,7 км» .

У разі аварії (руйнування) резервуарів СДЯР оцінювання прово­диться за конкретною фактичною обстановкою, що склалася, беруть реальні дані метеоумов і кількість речовини, яка вилилася (або ви­кинута) у навколишнє середовище.

Оцінювання хімічної обстановки передбачає визначення розмірів зон хімічного зараження і осередків хімічного ураження, часу підходу зараженого повітря до певного об'єкта, меж населеного пункту, три­валості уражаючої дії і можливих втрат людей в осередку хімічного ураження.

Розглянемо методику розв'язання задач оцінювання хімічної об­становки при аваріях зі СДЯР.

Визначення зон хімічного зараження з уражаючою концентра­цією. Розміри зон хімічного зараження залежать від кількості СДЯР, яка вилилася (або викинута) в навколишнє середовище, фізичних і токсичних властивостей, умов зберігання, рельєфу місцевості та ме­теорологічних умов.

Розміри зони характеризуються глибиною поширення і шириною. Глибину поширення хмари зараженого повітря з уражаючими концентраціями СДЯР залежно від характеру місцевості, кількості хімічної речовини, стану вертикальних шарів атмосфери, умов збері­гання резервуарів і швидкості вітру можна визначити за табл. 79, 80.

Для швидкого визначення глибини поширення зараженого по­вітря небезпечними хімічними речовинами залежно від стану вер­тикальних шарів атмосфери, кількості хімічної речовини, швидкості вітру і температури повітря необхідно користуватись табл. 69 — 78.

Якщо даних про СДЯР у табл. 79 немає, то глибину (Г) зони для відкритої місцевості при інверсії можна визначити за уражаючими концентраціями за формулою

Таблиця 79.Глибина поширення хмари зараженого повітря з уражаючими концентраціями СДЯР, км (резервуари не обваловані швидкість вітру 1 м/с)
Назва СДЯР Кількість СДЯР іі резервуарі (на об'єкті), т
5 3 25 1
  На відкритій місцевості      
    Пр и і нверси        
Хлор, фосген
Аміак 3,5 4,5 6,5 6,5 9,5
Сірчистий ангідрид 2,5 4,5 17,5
Сірководень 5,5 7,5 12,5 12,5 61,6
При ізотермії
Хлор, фосген 1,8 4,6 7,0 11,5
Аміак 0,4 0,7 0,9 1,3 1,9 2,4 3,0
Сірчистий ангідрид 0,5 0,8 0,9 1,4 2,5 3,5
Сірководень 0,6 1,1 1,5 2,5 8,8
При конвекції
Хлор, фосген 0,47 1,4 1,9 2,4 2,8 3,1
Аміак 0,12 0,21 0,27 0,4 0,5 0,6 0,6
Сірчистий ангідрид 0,15 0,24 0,29 0,4 0,5 0,65 0,8
Сірководень 0,18 0,33 0,45 0,65 0,9 1,1 1,5
  На закритій місцевості      
    Пр и нверсії        
Хлор, фосген 2,6 6,6
Аміак 0,6 1,3 1,8 2,7 3,4 4,3
Сірчистий ангідрид 0,7 1,1 1,3 2,9 3,6
Сірководень 0,8 1,6 2,1 3,6 5,7 7,1
При ізотермії
Хлор, фосген 0,5 1,3 3,3 4,6 5,4
Аміак ОД 0,2 0,3 0,4 0,5 0,7 0,9
Сірчистий ангідрид ОД 0,2 0,3 0,4 0,6 0,7 1,1
Сірководень 0,2 0,3 0,4 0,7 ІД 1,4 2,5
При конвекції
Хлор, фосген 0,15 0,4 0,52 0,7 1,2 1,3
Аміак 0,03 0,06 0,08 ОД 0,2 0,2 0,3
Сірчистий ангідрид 0,04 0,07 0,08 ОД 0,2 0,2 0,3
Сірководень 0,05 0,09 0,13 0,2 0,34 0,4 0,7

Примітки. 1. Для обвалованих і заглиблених резервуарів із СДЯР глибина поши­рення хмари зараженого повітря зменшується у 1,5 раза. 2. При швидкості вітру більше 1 м/с застосовуються поправкові коефіцієнти табл. 80.

 

де С — кількість СДЯР, кг/л; Д — токсодоза, мг • хв/л, Д = СТ (С — концентрація, мг/л; Т— час впливу СДЯР певної концентрації, хв); о — швидкість вітру в приземному шарі повітря, м/с.

Ширина (ЯГ) зони прогнозованого хімічного зараження залежить під ступеня вертикальної стійкості шарів повітря і визначається: при інверсії ПІ = 0,3 Г0 • км, при ізотермії Іїї = 0,3 Г071 км, при конвекції ПІ = 0,3 Г 0 9 ■ к м.

Таблиця 80. Поправковий коефіцієнт для урахування впливу швид­кості вітру на глибину поширення зараженого повітря
Вертикальний стан шарів повіт­ря Швидкість вітру, м/с
Інверсія 0,6 0,45 0,38            
Ізотермія 0,7 0,55 0,50 0,45 0,41 0,38 0,36 0,34 0,32
Конвекція 0,7 0,62 0,55            

 

Площа зони хімічного ураження приймається як площа рівно- бедреного трикутника, яка дорівнює половині глибини поширення зараженого повітря на ширину зони зараження 5,= 1/2ГШ.

Задача 23. Вихідні дані. На об'єкті в результаті аварії викинуто в атмосферу 5 т хлору. Резервуар не обвалований, місцевість відкри­та, швидкість вітру в приземному шарі 3 м/с, різниця температур на висотах 50 і 200 см Аі = -10.

Визначити. Площу зони хімічного зараження.

Розв'язок. 1. Визначити ступінь вертикальної стійкості повітря. У графіку (рис. ЗО) знаходимо, що за даних метеоумов це інверсія.

У табл. 79 знаходимо, що викидання на відкриту місцевість 5 т хлору при швидкості вітру 1 м/с та інверсії, утворить зону хімічного зараження повітря 23 км.

Знаходимо у табл. 80 поправковий коефіцієнт для швидкості вітру З м/с при інверсії, який дорівнює 0,45.

2. Визначаємо глибину поширення зараженого повітря:

Г = 23 км • 0,45 = 10,35 км.

3. Ширина зони хімічного зараження:

Ж=0,03Г=0,03 • 10,35 = 0,3 км.

4. Площу зони хімічного зараження з уражаючою концентра­цією визначаємо за формулою

Я, = 1/2 ГШ = 1/2 • 10,3 • 0,3 = 1,54 км'.

Якщо хімічна речовина розливається на підстеляючу поверхню, то висота шару приймається не більшою ніж 0,05 м, за такої умови прогнозування застосовується розлив "вільно".

При розливі хімічної речовини на обвалованій поверхні висота шару розлитої хімічної речовини має становити: А = Н - 0,2 м (Н — висота обвалування); приймається розлив "у піддон".

Для вирахування висоти обвалування застосовуються коефіцієн­ти зменшення глибини поширення зараженої хмари при виливі "у піддон" (табл. 81).

Назва СДЯР

Таблиця 81. Коефіцієнти зменшення глибини поширення зараженої хмари при виливі "у піддон"

Висота обвалування, м


 

 


Хлор Аміак

2,5 2,3 3,1
2,4 2,2 3,0
2,1 2,0 2.5 1.6 4,6 2,1
7,4 2,3
2,5

Сірчистий ангідрид Сірководень Соляна кислота Формальдегід


 

 


Примітка: 1. Якщо резервуари і СДЯР герметично закриті та обладнані спеці- пльними уловлювачами, то коефіцієнт збільшується в 3 рази. 2. При проміжних зна­ченнях висоти обвалування наявне значення висоти обвалування округлюється до Гілизького.

Визначаючи глибину поширення зараженої хмари в умовах за­будови або лісів, необхідно враховувати зменшення поширення (табл. 82).

Таблиця 82. Коефіцієнти зменшення (на кожний км) глибини поши­рення хмари зараженого повітря в умовах забудови і лісів
Вертикальна стійкість шарів атмосфери Міська забу­дова Сільська забу­дова Лісові та садові на­садження
Інверсія 3,5 1,8
Ізотермія 2,5 1,7
Конвекція 1,5

 

При аварії з резервуарами, де СДЯР менше, ніж зазначено в табл. 72 — 81, глибина розраховується методом інтерполювання між нижчим значенням та нулем.

Глибина поширення хмари, зараженої хімічною речовиною, якої немає в табл. 72 — 81, розраховується за глибиною поширення хмари, зараженої хлором, враховуючи ці умови, і перемножується на ко­ефіцієнт цієї речовини: анілін — 0,01, водень фтористий — 0,31, нодень ціаністий — 0,97, нітробензол — 0,01, оксид етилену — 0,06, оксид азоту — 0,28, тетраетил свинцю — 0,08, фосген — 1,14, диме­тиламін — 0,24, метиламін — 0,24, метил хлористий — 0,06.

Вихідні дані (кількість хімічної речовини, швидкість вітру, стійкість шарів атмосфери і температура повітря) використовують­ся відповідно до умов, за яких виникла аварія.

Визначення часу підходу зараженого повітря. Час підходу зара­женого повітря до певної межі (об'єкта) £ визначається діленням відстані і? (м) від місця розливу СДЯР до даної межі (об'єкта) на середню швидкість V перенесення хмари вітром (м/с). Середню швидкість пере­несення хмари зараженого повітря визначають за табл. 68.

Хмара зараженого повітря поширюється на висоти, де швидкість вітру більша, ніж біля поверхні землі, тому й середня швидкість поширення зараженого повітря буде більшою порівняно зі швидкі­стю вітру на висоті 1 м. Інверсія і конвекція при швидкості вітру З м/с буває рідко.

Задача 24. Вихідні дані. Місто розташоване за 8 км від аварії, вітер у сторону міста, інші умови задачі 23.

Визначити. Час підходу зараженого повітря до міста.

Розв'язок. 1. Час підходу зараженого повітря до міста визначається за формулою

Лсер

де Я — відстань від місця розливу СДЯР до населеного пункту, км; і>«„ — середня швидкість перенесення зараженої хмари вітром, км/год.