Общие положения и понятия

По результатам прогнозирования масштабов заражения АХОВ (аварийно химически опасные вещества) производится оценка химической обстановки, т.е. определение масштаба и характера заражения окружающей среды АХОВ и анализ их влияния на производственную деятельность объектов, жизнедеятельность населения и действия сил ликвидации ЧС.

Оценка химической обстановки может выполняться на основании данных прогноза (метод прогнозирования) и на основании данных химической разведки.

Руководящим документом по прогнозированию масштабов зон заражения на случай пролива или выброса АХОВ в системе МЧС является «Методика прогнозирования масштабов заражения ОХВ (СДЯВ) при авариях (разрушениях) на ХОО и на транспорте» (Москва, 1990).

Она позволяет прогнозировать:

1) продолжительность поражающего действия (время испарения) АХОВ;

2) глубину зоны заражения;

3) время подхода зараженного воздуха к определенному рубежу (объекту, населенному пункту);

4) площади зон возможного и фактического заражения.

При аварии на ХОО (химически опасный объект) в результате разлива или выброса АХОВ в атмосферу может создаваться сложная химическая обстановка с образованием зоны химического заражения и очагов химического поражения.

Под зоной химического заражения понимается участок разлива АХОВ и территория, над которой распространятся облако зараженного воздуха с заданной концентрацией.

Величина зоны химического заражения зависит от физико-химических свойств, токсичности, количества разлива (выброшенного в атмосферу) АХОВ, метеоусловий и характера местности.

Размеры зоны химического заражения характеризуются глубиной и шириной распространения облака зараженного воздуха с поражающими концентрациями и площадью разлива (горения) АХОВ. Внутри зоны могут быть районы со смертельными концентрациями.

Основной характеристикой зоны химического заражения является глубина распространения облака зараженного воздуха. Она может колебаться от нескольких десятков метров до десятков километров.

Глубина зоны химического заражения для АХОВ определяется глубиной распространения первичного и вторичного облаков зараженного воздуха и в значительной степени зависит от метеоусловий, рельефа местности и плотности застройки объектов.

Площадь зоны возможного заражения – площадь территории, в пределах которой под воздействием направления ветра может перемещаться облако АХОВ.

Зона возможного заражения наносится в виде сектора. Данный сектор характеризует территорию, на которой должны приниматься меры по обеспечению безопасности персонала ХОО и населения, т.к. в этом секторе с большой вероятностью (до 100%) будет располагаться зона фактического заражения.

Площадь зоны фактического заражения – площадь территории, зараженной АХОВ в опасных для жизни концентрациях.

Различают заблаговременное прогнозирование (при отсутствии факта аварии) и прогнозирование химической обстановки при свершившейся аварии. Ввиду специфики химического заражения среды последний метод является основным. Основное различие между ними состоит в исходных данных, принимаемых для расчета.

В первом случае в качестве исходных данных принимается: величина выброса – содержание АХОВ в максимальной по объему единичной емкости; метеоусловия (наименее благоприятные: инверсия, скорость приземного ветра – 1 м/c, температура t = 20ºC – средняя для самого жаркого месяца).

Для второго случая берутся реальные метеоусловия и конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося) АХОВ.

АХОВ на объекте могут храниться и использоваться:

1) в газообразном виде при атмосферном или повышенном давлении;

2) в жидком виде (АХОВ, температура кипения которых выше температуры окружающей среды);

3) в виде сжиженного газа (хранение под давлением или изотермическое).

В зависимости от способа хранения в случае аварии на ХОО масштабы заражения АХОВ рассчитываются по первичному и вторичному облаку:

1) для сжатых газов – только по первичному облаку;

2) для сжиженных газов – по первичному и вторичному облаку;

3) для ядовитых жидкостей, кипящих выше температуры окружающей среды, – только по вторичному облаку.

Первичное облако – облако АХОВ с поражающими концентрациями, образующееся в результате мгновенного (1–3 мин) перехода в атмосферу части содержимого емкости с АХОВ при ее разрушении.

Вторичное облако – облако АХОВ с поражающими концентрациями, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

Внешние границы зоны заражения АХОВ рассчитываются по пороговой токсодозе при ингаляционном воздействии на организм.

Исходными данными для прогнозирования масштабов заражения являются:

• общее количество АХОВ на объекте и данные по их размещению (хранению) – сколько в емкостях, сколько в трубопроводах;

• количество АХОВ, выброшенных в атмосферу, и характер их разлива на подстилающей поверхности (свободно, в поддон или обваловку);

• высота поддона или обваловки (Н) складских помещений, м;

• метеоусловия: температура воздуха, скорость ветра на высоте 10 м, степень вертикальной устойчивости воздуха (СВУВ).

Различают три вида СВУВ: инверсию, изотермию и конвекцию.

СВУВ существенно влияет на глубину зоны химического заражения. Это происходит из-за характерных для каждой степени температурных режимов в приземном слое воздуха:

• инверсия (устойчивая) – нижние слои воздуха холоднее верхних, что препятствует рассеиванию загрязнения по высоте, способствует сохранению высоких концентраций и большой глубине распространения. Характерна для ясной ночи, морозного зимнего дня, а также для утренних и вечерних часов;

• конвекция (неустойчивая) – нижние слои воздуха нагреты сильнее верхних, происходит быстрое рассеивание загрязненного воздуха, что способствует уменьшению его поражающего действия и распространению по глубине. Характерна для солнечной погоды;

• изотермия (безразличная) – температура верхних и нижних слоев воздуха существенно не отличается, сохраняется стабильное равновесие. Состояние пограничное между конвекцией и инверсией. Характерна для переменной облачности в течение дня, облачного дня и ночи, а также дождливой погоды.

В большинстве случаев при расчетах можно принимать, что СВУВ сохраняется неизменной:

• утром и вечером – не более 3 ч;

• днем и ночью, весной и осенью, днем зимой и ночью летом – не более 6 ч;

• днем летом и ночью зимой – не более 9 ч.

Существенное влияние на глубину зоны химического заражения оказывает площадь разлива АХОВ. Она может колебаться в широких пределах – от нескольких сотен до нескольких тысяч квадратных метров.

Наличие земляной обваловки, поддона, железобетонной ограждающей стенки ограничивает площадь разлива АХОВ и способствует сокращению глубины распространения зараженной атмосферы.

В зависимости от глубины распространения облака АХОВ в зоне заражения может один или несколько очагов химического поражения.

Очаг химического поражения – территория с находящимися на ней объектами, в пределах которой в результате воздействия АХОВ произошли массовые поражения людей, с.-х. животных и растений. Такими объектами могут быть административные, промышленные, сельскохозяйственные предприятия и учреждения, жилые кварталы населенных пунктов, городов и др. объекты.

Основные допущения и ограничения методики:

1. Емкости, содержащие АХОВ, разрушаются полностью;

2. Толщина слоя жидкости для АХОВ (), разлившихся свободно по подстилающей поверхности, принимается равной 0,05 м по всей площади разлива; для АХОВ, разлившихся в поддон или в обвалование, определяется из соотношений: