Расчет параметров химической обстановки при мгновенном разрушении цистерны с аммиаком в ходе движения транспортного средства

Выявление химической обстановки осуществляется на первом этапе по методике [2]

При разгерметизации автоцистерн, перевозящих АХОВ, следует принять наиболее возможные варианты:

- образование пробоины (трещины) в днище цистерны;

- образование пробоины в боковой части цистерны;

- разрушение полностью цистерны с разбросом содержимого АХОВ.

При выявлении химической обстановки при авариях такого рода объектов следует учитывать распространение зараженного облака как с участка пролива так и с участка последующего пролива при остановке.

В условиях первого и второго вариантов из пробоины (трещины) в днище (боковой части) будет происходить вылив перевозимого АХОВ. При этом рассматривается ситуация, когда в результате взрыва, повлекшего образование пробоины, не происходит опрокидывание автоцистерны в кювет. Разлив АХОВ из пробоины в этом случае будет происходить до остановки поврежденного автотранспорта.

Рассмотрим порядок выполнения обстановки при авариях (разрушениях) резервуаров с АХОВ, перевозимых автотранспортом, на примере: в результате террористического акта в г. Кострома на улице Зеленая произошла разгерметизация автоцистерны с аммиаком (диаметр D=2,2 м, длина , объм ) в днище ( =0), площадь отверстия , начальная высота столба жидкости АХОВ в автоцистерне =1,5 м, скорость движения транспорта- 60 км/ч (16,66 м/с). Погода сухая (), инверсия, температура воздуха + 20 , скорость ветра , направление ветра перпендикулярно дороге ( =6 м), удаление жилых домов от дороги -100 м, время локализации .,

L=45м.

Рис.4 – мгновенное разрушение цистерны с аммиаком в ходе движения транспортного средства

Длина участка пролива до остановки поврежденного транспорта будет определяться по формуле:

, (2.10)

Где V_тр- скорость движения транспорта в момент разгерметизации, км/ч;

t_рв-время реакции водителя(машиниста), которое составляет 0,3-1,7 сек.

L_тр- тормозной путь определяемый, как

Где t_срт- время срабатывания тормозной системы 0,3-0,5 сек;

a_max-максимальное ускорение замедления транспорта, м/с²;

а_max=gK_с.ш.;

g=9,81 м/с²;

K_с.ш-коэффициент транспорта с дорожным покрытием.

Для автотранспорта в условиях сухой погоды K_с.ш=0,5, в условиях дождя K_с.ш=0,25.

Определим длину участка пролива согласно формуле (2.10),

В общем случае при разгерметизации количество жидкости АХОВ m_Т за время пролива до остановки поврежденного транспорта будет определяться по формуле:

(2.11)

Где G₀- расход в начальный момент времени, кг; определяется по формуле для малых величин площади разгерметизации

-коэффициент истечения принимаемый равный 0,6-0,8S_отв- площадь отверстия, м²; -высота расположения отверстия,м; -начальная высота столба жидкости.

Определим качество пролитого АХОВ до остановки транспорта после аварии (разрушения) согласно формуле (2.11),

Где =0,5+

В общем случае величина S_pможет быть вычислена как

(2.12)

Согласно формуле (3) =8,197 м²

Ширина пролива АХОВ будет определяться количеством АХОВ пролитого на этом участке пути до остановки поврежденного транспорта. Принимается допущение о равномерном проливе АХОВ на всем пути участка торможения, хотя количество пролитого АХОВ в конце пути торможения будет больше, чем в начале за счет понижения скорости движения транспорта и увеличении времени пролива над данным участком торможения.

Тогда ширина пролива определяется как

(2.13)

m_Т-количество жидкости АХОВ при проливе на участке торможения, кг; -плотность жидкости АХОВ, кг/м³; -высота пролившейся жидкости АХОВ на подстилающую поверхность, принимаем 0,05 м.

Однако как показывают расчет принимать не правомерно на участках торможения транспорта при проливе на дорогу вследствие малых количеств пролива АХОВ при частичной разгерметизации и возможности тонкого растекания на твердом покрытии полотна дороги поэтому следует определять ,как

(2.14)

Где с учетом допущения идеального растекания жидкости на асфальте принимается равной ширине полотна дороги, а расчет времени испарения проводиться по формуле:

(2.15)

Тогда согласно по формуле (2.14) и (2.15)

;

Время полного истечения через малое отверстие определяется по формуле с:

(2.16)

где , м/ ; , м/c; , м.

Определим время полного истечения по формуле (2.16)

;

; с=1,5-0=1,5

Так как (, то количество пролитого АХОВ поврежденного транспорта с момента его аварии остановки определяется как

Определим глубину возможного химического заражения на участке торможения

(2.17)

Где Г_расч(m_Т)-определяется на основе нормативной методики [1].

Количество пролитого АХОВ m₂ после остановки поврежденного транспорта

Тогда согласно формуле (2.17)

Где

Расчетная глубина химического заражения в районе остановки определяется как:

С учетом локализации аварии

Результаты расчетов аварийного пролива аммиака в движении представлены в таблице 2.3

таблица 2.3

№	Расчетный параметр	Значение расчетного параметра
	- количество в-ва в первичном облаке	0,00013т.
	– количество в-ва во вторичном облаке	0,0022т.
	- глубина зоны заражения для первичного облака	0,24км.
	- глубина зоны заражения для вторичного облака	0,0350км.
	Г – полная глубина зоны заражения	0,25км

Результаты расчетов аварийного пролива аммиака при остановке автотранспорта представлены в таблице 2.4

таблица 2.5

№	Расчетный параметр	Значение расчетного параметра
	- количество в-ва в первичном облаке	0,001800
	- количество в-ва во вторичном облаке	0,076457
	- глубина зоны заражения для первичного облака	0,50
	- глубина зоны заражения для вторичного облака
	Г - полная глубина зоны заражения	1,25