Определение характеристик поражающих факторов при авариях с выбросом ОХВ

В Украине 19000 СХ относятся к потенциально опасным, из них – 1211 – химически-опасные объекты (ХОО).

ХОО – это промышленный объект (предприятие) или его структурные подразделения, на котором находятся в обращении (производятся, перерабатываются, перевозятся, хранятся постоянно или временно, уничтожаются и т.д.) одно или несколько ОХВ.

ОХВ – химическое вещество, непосредственное или опосредствованное действие которого может повлечь гибель, острое или хроническое заболевание или отравление людей и (или) причинить вред окружающей среде.

Химическая авария – авария на ХОО, которая приводит к разливу или выбросу ОХВ, которые способны привести к гибели или химическому заражению людей, продовольствия, пищевого сырья и кормов, сельскохозяйственных животных и растений, или к химическому заражению окружающей среды. В этих условиях складывается химическая обстановка.

Под оценкой химической обстановки понимают определение масштаба и характера заражения ОХВ, анализ их влияния на деятельность объектов, сил ГЗ и население.

С целью определения единого порядка прогнозирования химической обстановки и повышения качества планирования мероприятий по защите населения в случае аварии на ХОО приказом МЧС № 73 от 27.03.2001 года утверждена Методика прогнозирования последствий разлива (выброса) ОХВ при авариях на промышленных объектах и транспорте.

Эта методика может быть использована для долгосрочного (оперативного) и аварийного прогнозирования при авариях на ХОО и транспорте, а также для определения степени химической опасности ХОО и АТЕ.

Решение задач по долгосрочному прогнозированию выполняется на практическом занятии. В данной работе выполняется аварийное прогнозирование.

2.2.1. Аварийное прогнозирование

Аварийное прогнозированиевыполняется при возникновении аварии на ХОО для определения возможных последствий аварии и порядка действий в зоне возможного загрязнения.

Для аварийного прогнозирования используются следующие данные:

- вид ОХВ;

- общее количество ОХВ в емкостяхна момент аварии Q ₀, т;

- характер разлива ОХВ на подстилающей поверхности (“свободно” или “в поддон”);

- высота обвалования (поддона), Н, м;

- реальные метеорологические условия: температура воздуха (^оС), скорость (м/с) и направление ветра в приземном слое, СВУВ;

- расстояние от ХОО до исследуемого объекта (СХ), Х, км;

- средняя плотность населения для этой местности, ρ, чел/км²;

- время прогноза (время после аварии) N, ч (прогнозирование производится на срок не более чем 4 часа, после чего прогноз должен быть уточнен);

- численность персонала СХ, чел;

- наличие средств защиты персонала.

Последовательность оценки при аварийном прогнозировании следующая:

1. Определить площадь и радиус зоны разлива ОХВ по зависимостям:

, м²,

где h – толщина слоя разлива ОХВ, м (принять 0,05 м), d – плотность ОХВ, т/м³ (определяется по табл.2.2. приложения 2),

, м.

2. По данным прогноза или по таблице 2.3. приложения 2 определить СВУВ.

3. Определить глубину зоны возможного химического загрязнения (ЗВХЗ) Г по таблице 2.1. приложения 2 на реальные метеоусловия.

Глубины распространения ОХВ, значение которых не определено в таблице 2.1 приложения 2, рассчитываются с использованием коэффициентов таблиц 2.4, 2.5, 2.6 приложения 2. После определения Г с учетом всех коэффициентов, полученная величина сравнивается с максимальным значением глубины переноса воздушных масс за N часов :

, км,

где w – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха в зависимости от скорости ветра и СВУВ, км/ч (табл. 2.10 прил.2).

Для дальнейших расчетов берется меньшее из двух значений глубины зоны заражения Г и величины глубины переноса воздушных масс .

4. Размер ЗВХЗ принимается как сектор круга, площадь которого зависит от скорости и направления ветра и рассчитывается по формуле:

_, км²,

где j – коэффициент, который условно равняется угловому размеру зоны (табл. 2.7 приложения 2).

5. Определить площадь прогнозируемой зоны химического заражения (ПЗХЗ) по формуле:

S _ПЗХЗ = k∙ Г² N ^0,2, км²,

где k – коэффициент, зависящий от СВУВ и принимающий значение при инверсии – 0,081, при изотермии – 0,133, при конвекции – 0,235; N – время, на которое рассчитывается глубина ПЗХЗ (время прогноза).

6. Определить ширину ПЗХЗ:

- при инверсии Ш = 0,3·Г^0,6, км;

- при изотермии Ш = 0,3·Г^0,75, км;

- при конвекции Ш = 0,3·Г^0,95, км,

где Г – принятая глубина зоны загрязнения.

7. Определить границы зон химического загрязнения и нанести их на карту.

При аварийном прогнозировании от места аварии в направлении ветра строится ось зоны химического загрязнения. Симметрично оси строится сектор ЗВХЗ. Угловой размер сектора φ зависит от скорости ветра: при скорости ветра <1 м/с, зона возможного загрязнения имеет вид круга; центр круга совпадает с источником загрязнения (ХОО), радиус равен глубине Г (рис 2, а); при скорости 1 м/с – полукруга, биссектриса которого совпадает с осью следа облака и ориентирована по направлению ветра (рис 2, б), при скорости 2 м/с – j = 90°(рис 2, в), при скорости >2 м/с – j = 45° (рис. 2, г).

Рис.2. Вид зон возможного химического загрязнения при аварийном прогнозировании в зависимости от скорости и направления ветра.

Для определения направления ветра и нанесения его на схему – пользоваться рис.3.

Рис. 3. Схема определения направления ветра.

ПЗХЗ строится в виде эллипса с большой полуосью по направлению ветра (см. рис. 4). Малая полуось эллипса равна ширине зоны загрязнения Ш, строится перпендикулярно большой полуоси, от середины, по пол ширины в каждую сторону. Через концы полуосей строится эллипс, контур которого изображается пунктиром черного цвета. ПЗХЗ заштриховать черным цветом. ЗВХЗ закрашивается желтым цветом. После нанесения всех зон (в масштабе) на карту (схему), определяются границы очагов поражения.

Пример нанесения зон химического загрязнения на карту (схему) местности при аварийном прогнозировании, скорости ветра 1 м/с, направление ветра – 320^о, приведен на рис. 4.

Рис. 4. Нанесение зон химического загрязнения на карту (схему) при аварийном прогнозировании.

8. Определить время подхода облака загрязненного воздуха к СХ по формуле:

, ч,

где X – расстояние от места аварии до объекта, км.

9. Определить продолжительность поражающего действия ОХВ, t _поp, ч.

Продолжительность поражающего действия ОХВ определяется временем испарения ОХВ с поверхности ее разлива (t _пор = t _исп) и зависит от характера разлива ("свободно" или "в поддон"), скорости ветра, типа ОХВ и может быть определено по табл. 2.8 приложения 2.

10. Определить количество людей, которые проживают в ЗВХЗ по соотношению:

N _ЗВХЗ = ρ · S _ЗВХЗ, чел.

где ρ - средняя плотность населения для этой местности, чел/км².

11. Определить количество людей, которые могут подвергнуться воздействию ОХВ в ПЗХЗ по соотношению:

N _ПЗХЗ = ρ · S _ПЗХЗ, чел.

12. Оценить возможные потери рабочих и служащих СХ от действия ОХВ в очаге химического поражения по таблице 2.9 приложения 2.