Общие сведения с расчетами по заданию

В сельском хозяйстве и промышленности широко используют ядовитые вещества. Особую опасность для человека представляют АХОВ. Наиболее применяющиеся АХОВ и их характеристики представлены в табл. С.1. Эти вещества хранятся, применяются и транспортируются с соблюдением определенных мер безопасности. Однако всегда существует вероятность аварий, разлива или выброса ядовитых веществ в атмосферу.

При аварии (разрушении емкости или продуктопровода) часть веществ в виде пара или аэрозолей выбрасывается в атмосферу и получившееся облако (первичное облако) распространяется по ветру, заражая воздух и окрестности. Жидкие АХОВ, кроме первичного, образуют вторичное облако в результате испарения разлившегося вещества.

Распространение ядовитого облака зависит от вертикальной устойчивости атмосферы: конвекции, инверсии и изотермии (табл. С.2). При конвекции воздушные массы перемещаются от земли вверх, при инверсии - наоборот, при изотермии они неподвижны.

Алгоритм прогнозирования глубины зоны возможного заражения АХОВ при аварийном выбросе следующий.

1 Определяется эквивалентное количество вещества по первичному облаку (под эквивалентным понимается такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данных метеоусловиях этим веществом, перешедшим в первичное или вторичное облако).

Q_э1 = k₁ k₃k₅k₇ Q_о, (2.1)

где Q_э1 - эквивалентное количество вещества по первичному

облаку, т;

k₁ - коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (см. табл. С.1), для сжатых газов k₁= 1;

k₃ - коэффициент, равный отношению пороговых токсодоз хлора и данного АХОВ (табл. С.1);

k₅ - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха (см. табл. С.2): для инверсии - k₅ = 1, для изотермии - k₅ = 0,23, для конвекции - k₅ = 0,08;

k₇- коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (см. табл. С.1), для сжатых газов k₇ = 1;

Q_о - количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т.

Если нет реальных данных о величине Q_о, то принимают, что разрушается полностью емкость с максимальным содержанием АХОВ, метеоусловия - инверсия, скорость ветра 1 м/с.

При авариях емкостей со сжатым газом

Q_о = d ∙V_х, (2.2)

где d - плотность АХОВ, т/м³ (см. табл. С.1);

V_х- объем разрушенного хранилища, м³.

При авариях на газопроводе

Q_о = 0,01∙ n∙ d ∙V_r, (2.3)

где n - содержание АХОВ в природном газе, %;

V_r - объем секции газопровода между автоматическими отcе-кателями, м³.

2. Определяется эквивалентное количество вещества по вторичному облаку

, (2.4)

где k₂ - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (см. табл. С.1);

k₄ = 1 + 0,0925(v - 3,6); (2.5)

v - скорость ветра, км/ч, рассчитывается от 3,6 км/ч;

k₄ = 1 при v<3,6 км/ч;

k₆ - коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии;

t - время, прошедшее после начала аварии;

h - толщина слоя разлившегося АХОВ, м.

k₆= t^0,8 при t<Т; k₆= Т^0,8при t > Т. (2.6)

Если Т < 1 ч, то k₆= 1.

(2.7)

где Т - длительность испарения разлившегося АХОВ, ч.

Величина h принимается из следующих данных:

разлив свободный на подстилающую поверхность h = 0,05 м;

разлив из емкости в поддон или обваловку, высотой H (м)

h = H - 0,2; (2.8)

разлив из группы емкостей, имеющих общий поддон или обваловку,

, (2.9)

где F - реальная площадь разлива, м².

Значения коэффициентов и расчетные параметры по заданию №…..для вещества ……………

к₁	К₂	к₃	к₄	к₅	к₆	к₇	Q_Э1	Q_Э2

Расчеты: к₄ =

к_{6 =}

Т =

Q_Э2 =

Q_Э1=

3. Находят глубину зоны заражения первичным (Г₁=) и вторичным (Г₂=) облаком по таблице С.3.

Если Q_э не соответствует табличному, то глубину зоны заражения можно определить интерполированием по выражению 17.

, (2.10)

где А, Б - глубина зоны заражения соответственно для меньшего (а) по таблице и большего (б) сравнительно с расчетным (с) эквивалентного количества АХОВ.

Пример: Q_э=20 т (то есть с =20), скорость ветра = 7,2 км/ч, тогда а= 10 т,в = 100 т, А = 10,83, В = 44,09 и Г = 14,99.

4. Рассчитывается полная глубина зоны заражения (Г), обусловленная воздействием первичного и вторичного облака:

Г = Г' + 0,5Г", (2.11)

где Г' и Г" - соответственно наибольший и наименьший из размеров Г₁ и Г₂. Если Г₁ = 0, то Г = Г₂

5. Сравнивается с предельно возможной зоной (Г_п) и за окончательную глубину (Г_о) принимается меньшее из двух сравниваемых значений: Г_о = Г, если Г<Г_п; Г_о = Г_п, если Г_п<Г.

Г_п = t∙V, (2.12)

где V = kv - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч;

v - скорость ветра, км/ч;

k - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости атмосферы:

k = 1,43 - инверсия;

k = 1,63 - изотермия;

k = 1,94 - конвекция.

Расчеты: V =

Г_п=

Окончательная глубина: Г_о =

Площадь зоны заражения в опасных для жизни пределах определяется по следующим выражениям:

возможное заражение