Определение площади зоны заражения

 

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

(5.11)

где – площадь зоны возможного заражения ( ); Г – глубина зоны заражения, (км); У – угловые размеры зоны возможного заражения, приведены в табл. 5.7 в град.

 

Угловые размеры зоны возможного заражения СДЯВ

в зависимости от скорости ветра Таблица 5.7

м/с <1 >2
У, град.

 

Площадь зоны фактического заражения , в км, рассчитывают по форму­ле 5.12:

, (5.12)

где – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости возду­ха, принимается равным при: инверсии – 0,081; при изотермии – 0,133; при конвенции – 0,235; N – время, прошедшее после начала аварии, в ч.

 

ПРИМЕР 6. В результате аварии на ХОО образовалась зона заражения глубиной 10км, скорость ветра – 2,0м/с, инверсия. Определить площадь заражения при времени прошедшем после начала аварии – 4ч.

РЕШЕНИЕ:

1. Рассчитываем площадь зоны возможного заражения по формуле 5.11:

2. Рассчитываем площадь фактического заражения по формуле 5.12:

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

(5.13)

где x – расстояние от источника заражения до заданного объекта, в км; V – ско­рость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, км/час.

 

ПРИМЕР 7:На объекте произошло разрушение обвалованной емкости, со­держащей 25т хлора. Объект расположен на территории городской застройки, за чертой города расположен лесной массив. Определить размеры и площадь зоны химического заражения. Метеоусловия: температурный градиент ; скорость ветра – 3м/с.

РЕШЕНИЕ:

1. По графику (см. рис. 5.1) определяем, что при указанных ме­теоусловиях степень вертикальной устойчивости воздуха – инверсия.

2. По табл. 5.10 (графа 5) для 25т хлора находим глубину распространения ЗВ при ветре 1м/с: она равна 22,85км. По табл. 5.11 определяем поправочный коэффициент для скорости ветра 3м/с – он равен 0,45. Глубина распространения облака ЗВ равна:

.

3. По условию задачи емкость обвалована. В соответствии с прим. п.2 к табл. 5.10 глубину распространения ЗВ уменьшаем в 1,5 раза, следовательно, искомая глубина будет соответствовать:

.

4. Определяем ширину зоны химического заражения:

.

5. Площадь зоны заражения определяем по табл. 5.12: при глубине 7 она составит 0,74 .

 

ПРИМЕР 8. В результате аварии на объекте, расположенном на расстоя­нии 5км от города, произошло разрушение емкости с хлором. Метеоусловия: изотермия, скорость ветра – 4м/с. Определить время подхода облака зараженного воздуха к границе города.

РЕШЕНИЕ:

Для скорости ветра в условиях изотермии равной – 4м/с, по табл. 5.8 находим скорость перемещения переднего фронта облака зараженного воздуха – 24км/ч. Время подхода облака к городу:

Продолжительность поражающего действия СДЯВ определяется време­нем его испарения с площади разлива, время испарения СДЯВ с площади разли­ва определяется по формуле:

(5.14)

где h – толщина слоя СДЯВ;

d – удельный вес СДЯВ в ;

– коэффициент, зависящий от физико-химических свойств СДЯВ, табл. 5.2;

– коэффициент, учитывающий скорость ветра, табл. 5.4;

– коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, табл. 5.2.

 

ПРИМЕР 9. В результате аварии произошло разрушение обвалованной емкости с хлором. Определить время поражающего действия СДЯВ. Метеоус­ловия на момент аварии: скорость ветра 4м/с, температура воздуха – , изотермия, высота обваловки – 1,0м.

РЕШЕНИЕ:

По формуле 5.14 время поражающего действия СДЯВ равно:

 

 

Рис. 5.2 Схема зоны химического заражения образованной СДЯВ

 

S – площадь зоны химического заражения; Г – глубина зоны

заражения; Ш – ширина зоны заражения; , , – площади

очагов поражения.


Скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха в

зависимости от скорости ветра Таблица 5.8

Скорость ветра м/с
Скорость переноса км/час инверсия
                     
изотермия
конвекция
                       

 

Глубины распространения облаков зараженного воздуха

с поражающими концентрациями СДЯВ на открытой местности,

(емкости не обвалованы, скорость ветра 1м/с) Таблица 5.9

Наименование СДЯВ Количество СДЯВ в емкости (на объекте), т
При инверсии
Хлор, фосген более 80
Цианистый водород 53,3 более 80
Аммиак 3,5 4,5 6,5 9,5 35,5
Сернистый ангидрид 2,5 4,5 12,8 17,5 53,3
Сероводород 5,5 7,5 12,5 61,6 более 80
При изотермии
Хлор, фосген 1,8 4,6 11,5
Цианистый водород 1,2 3,2 4,8 7,9 14,5 16,5
Аммиак 0,4 0,7 0,9 1,3 1,9 2,4 6,7 11,5
Сернистый ангидрид 0,5 0,8 0,9 1,4 2,5 3,5 7,9
Сероводород 0,6 1,1 1,5 2,5 8,8 14,5
При конвекции
Хлор, фосген 0,47 1,4 1,96 2,4 2,85 3,15 3,6 4,82
Цианистый водород 0,36 0,7 1,1 1,68 1,8 2,18 2,47 3,8 4,16
Аммиак 0,12 0,21 .0,27 0,39 0,5 0,62 0,66 1,14 1,96
Сернистый ангидрид 0,15 0,24 0,27 0,42 0,52 0,65 0,77 1,34 2,04
Сероводород 0,18 0,33 0,45 0,65 0,88 1,1 1,5 2,18 2,4

Примечания.

1. Поправочные коэффициенты для учета влияния глубин распространения ЗВ при других скоростях ветра приведены в табл. 5.11.

2. В течении суток продолжительность инверсии не превышает 9 11ч, за это время облако ЗВ не может распространится более чем на 80км.

3. Для обвалованных или заглубленных емкостей со СДЯВ глубина распространения ЗВ уменьшается в 1,5 раза.

 

Глубина распространения облаков зараженного воздуха

с поражающими концентрациями СДЯВ на закрытой местности, км

(емкости не обвалованы, скорость ветра 1м/с) Таблица 5.10

Наименование СДЯВ Количество СДЯВ в емкости (на объекте), т
При инверсии
Хлор, фосген 2,57 6,57 22,85 41,14 48,85 более 80
Цианистый водород 1,71 4,57 6,05 14,22 22,85 более 80
Аммиак 0,57 1,28 1,85 2,71 3,42 4,28 10,14 22,85
Сернистый ангидрид 0,71 1,14 1,28 2,85 3,75 15,14 22,85
Сероводород 0,85 1,57 2,14 3,57 5,71 7,14 17,6 37,28 51,42
При изотермии
Хлор, фосген 0,51 1,31 3,28 4,57 5,43 10,28 115,43
Цианистый водород 0,34 0,91 1,37 2,26 3,43 4,14 4,7 10,86 14,86
Аммиак 0,114 0,2 0,26 0,87 0,54 0,68 0,86 1,92 3,28
Сернистый ангидрид 0,142 0,23 0,26 0,4 0,57 0,71 у 2,26 3,43
Сероводород 0,171 0,31 0,43 0,71 1,14 1,43 2,51 4,14 5,72
При конвекции
Хлор, фосген 0,15 0,4 0,52 0,72 1,2 1,32 1,75 2,31
Цианистый водород 0,1 0,278 0,411 0,59 0,75 0,91 1,03 1,85 2,23
Аммиак 0,084 0,06 0,08 0,11 0,16 0,2 0,26 0,5 0,72
Сернистый ангидрид 0,043 0,07 0,08 0,12 0,17 0,21 0,3 0,59 0,75
Сероводород 0,051 0,093 0,18 0,21 0,34 0,43 0,65 0,91 1,26

Примечания.

1. Поправочные коэффициенты для учета влияния глубин распространения ЗВ при других скоростях ветра приведены в табл. 5.11.

2. Для обвалованных и заглубленных емкостей со СДЯВ глубина распростра­нения ЗВ уменьшается в 1,5 раза.

 


Поправочные коэффициенты для учета влияния скорости ветра

на глубину распространения зараженного воздуха Таблица 5.11

Состояние приземного слоя воздуха Скорость ветра, м/с
Инверсия 0,60 0,45 0,38            
Изотермия 0,71 0,55 0,50 0,45 0,41 0,38 0,36 0,34 0,32
Конвекция 0,70 0,62 0,55 – – – – – –

 

 

Площадь зон химического заражения СДЯВ в зависимости

от глубины распространения ЗВ Таблица 5.12

Глубина распространения ЗВ, км Площадь зоны химического заражения при различных сте­пенях вертикальной устойчивости воздуха,
Инверсия Изотермия Конвекция
0,1 0,0002 0,0008 0,04
0,2 0,0006 0,003 0,016
0,4 0,0024 0,012 0,08
0,6 0,0054 0,027 0,14
0,8 0,0096 0,048 0,26
0,015 0,075 0,4
0,06 0,3 1,6
0,14 0,7 3,6
0,24 1,2 6,4
0,38 1,9
0,54 2,7
0,74 3,7
0,96 4,8
1,5 7,5
–
13,5 –
25,6 –
–
–
– –
– –

 


Контрольные задания.

В результате производственной аварии на ХОО произошло разрушение емкости со СДЯВ. Время, прошедшее после разрушения емкости – 1ч. Используя данные Вашего контрольного задания (табл. 5.13) определите:

1. глубину зоны химического заражения;

2. ширину зоны химического заражения;

3. площадь зоны (возможного и фактического) химического заражения;

4. время подхода облака зараженного воздуха к определенному рубежу (объекту);

5. время поражающего действия СДЯВ.

Составьте схему зоны химического заражения образованной СДЯВ.

 

 

Данные для выполнения контрольного задания Таблица 5.13

№ п/п СДЯВ (газ) V, м/с t , воздуха t, х, км
1 2 3 4 5 6 7
хлор -40 +1,6
фосген -20 +1,4
цианистый водород +1,2
аммиак +20 +1,0
сернистый ангидрид +40 +0,8
сероводород -40 +0,6
хлор -20 +0,4
фосген +0,2
цианистый водород +20 +0,0
аммиак +40 -0,1
сернистый ангидрид -40 -0,3
сероводород -20 -0,5
хлор -0,7
фосген +20 -0,9
1 2 3 4 5 6 7
цианистый водород +40 -1,1
аммиак -40 -1,3
сернистый ангидрид -20 -1,6
сероводород +1,5
хлор +20 +1,3
фосген +40 +1,1

 

· Для четных номеров контрольного задания емкость – обвалована на высоту 2,5м, для нечетных емкость – необвалована;

· Для четных номеров контрольного задания – открытая местность, для нечетных – закрытая местность.