Аварійне та довгострокове прогнозування хімічної обстановки
Параметри зони хімічного забруднення залежать від кількості НХР, що перейшла в первинну і/або вторинну хмару, умов зберігання НХР (ємності обваловані, не обваловані), метеоумов, характеру місцевості та ін.
При "вільному" виливі НХР висота шару (h) вважається такою, що не перевищує 0,05 м, при виливі "у піддон" (обваловану місцевість) висота шару приймається h = Н - 0,2 м, де Н – висота обвалування, м.
Прогнозування й оцінка хімічної обстановки під час аварій на хімічно небезпечних об’єктах (ХНО) і транспорті (автомобільному, річковому, залізничному, трубопровідному, морському) здійснюються для визначення можливих наслідків аварій, порядку дій у зоні можливого забруднення й уживання заходів для захисту людей (аварійне прогнозування), а також для визначення ступеня хімічної небезпеки об’єктів, які зберігають або використовують НХР, і адміністративно-територіальних одиниць (АТО), в межах яких живе населення, яке може бути уражене НХР (довгострокове прогнозування) .
Аварійне прогнозування здійснюється під час виникнення аварії за даними розвідки для визначення можливих наслідків аварії і порядку дій в зоні можливого забруднення.
Вихідними даними при аварійному прогнозуванні є:
– тип і кількість НХР на об’єкті Q, т;
– умови зберігання НХР: у ємностях (обваловані, не обваловані), трубопроводах;
– висота обвалування ємності Н, м;
– метеоумови: напрямок (азимут А) і швидкість вітру (V, м/с), температура повітря (°С) ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП): інверсія, ізотермія, конвекція (визначається за часом доби (ніч, день) і хмарністю);
– характер місцевості: відкрита, закрита (довжина забудови, лісового масиву, км);
– кількість людей на об’єкті (у населеному пункті), що може опинитися в зоні можливого забруднення;
– забезпеченість населення засобами захисту, %.
Прогнозування й оцінка хімічної обстановки здійснюється з використанням таблиць і розрахунків. Усі розрахунки виконуються на термін не більше 4 годин після початку аварії (taв = 4 год) - тривалість збереження сталих метеоумов. Після цього прогноз має бути уточненим.
Довгострокове прогнозування здійснюється заздалегідь для визначення можливих масштабів забруднення, сил і засобів, які залучатимуться для ліквідації наслідків аварії, складання планів роботи та інших довгострокових (довідкових) матеріалів. Для довгострокового (оперативного) прогнозування використовуються такі дані:
– загальна кількість НХР для об’єктів, які розташовані в небезпечних районах (на воєнний час та для сейсмонебезпечних районів тощо). У цьому разі приймається розлив НХР "вільно";
– кількість НХР в одиничній найбільшій технологічній ємності для інших об’єктів. У цьому разі приймається розлив НХР "у піддон" або "вільно" залежно від умов зберігання НХР;
– метеорологічні дані: швидкість вітру в приземному шарі - 1 м/с, температура повітря 20°С, ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) - інверсія, напрямок вітру не враховується (тобто завжди передбачається, що вітер в сторону об’єкта, відносно якого визначається обстановка), а розповсюдження хмари забрудненого повітря приймається у колі 360 град.;
– середня щільність населення для цієї місцевості;
– ступінь заповнення ємності (ємностей) приймається 70% від паспортного об’єму ємності;
– ємності з НХР при аваріях руйнуються повністю;
– при аваріях на продуктопроводах (аміакопроводах тощо) кількість НХР, що може бути викинута, приймається за її кількість між відсікачами (для продуктопроводів об’єм НХР приймається 300- 500 т);
– заходи щодо захисту населення детальніше плануються на глибину зони можливого хімічного забруднення, яка утворюється протягом перших 4 годин після початку аварії.
При цьому визначаються:
· Глибина прогнозованої зони хімічного забруднення, Гпзхз, км.
· Ширина прогнозованої зони хімічного забруднення, Шпзхз, км.
· Площа прогнозованої зони забруднення, Sпзхз, км2.
· Площа зони можливого хімічного забруднення Sзмхз, км2.
· Час підходу хмари зараженого повітря до заданого об’єкта (населеного пункту), tпідх, год (хв).
· Час уражаючої дії фактора забруднення НХР, typ, год.
· Можливі втрати людей в осередку хімічного ураження, В, осіб.
Результати розрахунків щодо оцінки хімічної обстановки необхідно звести до підсумкової таблиці. На карту наносяться межі прогнозованої зони забруднення, аналізуються результати і робляться висновки та пропозиції щодо захисту працівників об’єкта господарювання (населеного пункту), який може опинитись у зоні хімічного забруднення. Після закінченні розрахунків визначається ступінь хімічної небезпеки для кожного об’єкта, а також для адміністративно-територіальної одиниці (АТО) .
У висновках з оцінки ХО відзначається:
1.Чи може опинитись об’єкт у зоні хімічного забруднення (опиниться, якщо RO<Гпзхз, а напрямок вітру збігається з напрямком на об’єкт господарювання щодо ХНО, де R0 –віддаль до ХНО).
2.Можливі наслідки в осередку хімічного ураження (можливі ураження виробничого персоналу i населення та очікувані втрати).
3.Визначається вплив НХР на виробництво, матеріали та сировину.
4.Заходи щодо захисту людей (оповіщення, використання засобів індивідуального захисту (ЗІЗ), будівель і захисних споруд (ЗС), евакуація).
5.Визначаються можливості герметизації виробничих будівель та інших приміщень, де працюють люди, а також можливість продовжувати виробничий процес у засобах індивідуального захисту.
Порядок нанесення зон хімічного забруднення на картографічну схему
Зона можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ) хмарою НХР на картах і схемах обмежена колом, півколом або сектором, який має певні кутові розміри Φ (рис.1) і радіус, рівний глибині прогнозованої зони забруднення Гпзхз. Центр кола, півкола або сектора співпадає з джерелом забруднення.
Прогнозована зона хімічного забруднення (ПЗХЗ), що має форму еліпса включається у зону можливого забруднення. На топографічних картах і схемах зона можливого забруднення має вигляд (рис.2):
Рис 1. Кутові розміри зон можливого забруднення.
а) при швидкості вітру за прогнозом < 0,5 м/с зона забруднення має вигляд кола:
- точка 0 відповідає джерелу забруднення;
- Φ=360°;
- радіус кола рівний Гпзхз.
б) при швидкості за прогнозом від 0,6 до 1 м/с зона має вигляд півкола:
- точка 0 відповідає джерелу забруднення;
- Φ=180°;
- радіус півкола рівний Гпзхз;
- бісектриса кола співпадає з віссю сліду хмари й орієнтована за напрямом вітру.
в) при швидкості вітру за прогнозом > 1 м/с зона має вигляд сектора:
- точка 0 відповідає джерелу забруднення;
г) Φ=90° при швидкості вітру за прогнозом від 1,1 до 2 м/с і Φ=45° при швидкості вітру за прогнозом > 2 м/с;
- радіус сектора рівний Гпзхз;
- бісектриса сектора співпадає з віссю сліду хмари й орієнтована за напрямом вітру.
Порядок нанесення зон забруднення на карту або схему наступний:
На координатах позначають центр аварії і наносять площу району аварії (суцільною лінією) діаметром До приблизно рівним ¼ Шпзхз.
Біля кола роблять пояснюючий напис (у чисельнику - вид НХР і кількість, а у знаменнику - час, дата розливу).
Від центру аварії в орієнтованому напрямку вітру проводять вісь прогнозованої зони забруднення.
Наносять зону можливого забруднення радіусом рівним Гпзхз формою, що визначається швидкістю вітру (значенням Φ) (пунктирними лініями).
На рис. 2. показаний спосіб визначення напрямку вітру по заданому азимуту.
Рис. 2. Можливі напрями вітру (азимути)