Прогнозирование чрезвычайных ситуаций

Составление номенклатуры опасностей. Для каждой ЧС характерно наличие тех или иных опасностей. Целесообразно заблаговременно составлять перечень таких опасностей для любой ЧС с учетом конкретных условий.

Квантификация опасностей. Идентифицируемые опасности необходимо оценить количественно (например тротиловый эквивалент)

Учёт погодных условий. Течение многих ЧС зависит от метеорологических, топографических, климатических и иных условий.

Определение размеров зоны. Решение этой задачи имеет характер прогноза. Прогноз – это научно-обоснованное суждение о состоянии какого-либо явления в будущем, имеющее вероятностный характер.

Учёт физико-химических свойств веществ и процессов. В современных условиях нередки аварии, которые происходят при перевозке веществ в жидком состоянии. В зависимости от термодинамического состояния жидкости, находящейся в сосуде, возможны три пути протекания процесса при его разгерметизации:

1) при больших энергиях перегрева жидкости или сжатых газов (паров) жидкость может полностью переходить во взвешенное мелкодисперсное и парообразное состояние с образованием взрывоопасных смесей;

2) при низких энергетических параметрах жидкости происходит спокойный её пролив на твёрдую поверхность, а испарение осуществляется за счёт теплоотдачи от твёрдой поверхности;

3) в промежуточном режиме в начальный момент происходит резкое вскипание жидкости с образованием мелкодисперсной фракции, а затем наступает режим свободного испарения с относительно низкими скоростями.

Для определения размеров зон заражения местности необходимо вначале определить, какое количество жидкости или газа поступит в окружающую среду при аварии.

Использование современной вычислительной техники и программ. Учитывая чрезвычайную сложность процессов, происходящих при ЧС, и большой объём данных и зависимостей, необходимо разрабатывать программы и использовать для этих целей компьютерные технологии.

При аварийном выбросе вещества образуется первичное или вторичное облако, либо сразу то и другое. Первичное облако образуется в результате мгновенного перехода в атмосферу части АОХВ; вторичное – при испарении после разлива АОХВ. Только первичное облако образуется, если АОХВ представляет собой газ (СО, NH₃) только вторичное, когда АОХВ – высококипящая жидкость (гептил). Оба облака образуются, если вскрывается изотермический резервуар.

Поведение облака АОХВ в воздухе зависит от его плотности по отношению к плотности воздуха, концентрации и степени вертикальной устойчивости атмосферы. Хлор, сернистый ангидрид тяжелее воздуха, поэтому облако этих газов стелется по земле, а аммиак уходит вверх. Первичное облако распространяется дальше, чем вторичное, но действует кратковременно в момент прохождения через объект. Продолжительность действия вторичного облака определяется временем испарения и устойчивостью атмосферы, но концентрация АОХВ в нём в 10…100 раз ниже, чем в первичном облаке.

В городах наблюдается распространение облака по магистральным улицам к центру, проникновением во дворы, тупики. Некоторые АОХВ взрывоопасны (окислы азота, аммиак); пожароопасны (фосген, дифосген, хлор); при горении могут давать более опасные вторичные вещества (сера, сернистый ангидрид; пластмассы – синильную кислоту; герметики – фосген и т.д.)

Для выявления целесообразных действий по защите от АОХВ производится прогнозирование и оценка химической обстановки, которая может создаться после аварии. В первую очередь, это относится к оценке размеров зоны заражения, а также времени поражающего действия, возможных людских потерь.

Для прогноза необходимы исходные данные: объём хранилища V в м³; физико химических свойств веществ; метеорологические условия (температура воздуха, скорость ветра на высоте 10 м – на высоте флюгера; время после аварии N в часах расстояние до объекта L в м

При определении степени вертикальной устойчивости атмосферы (СВУА) различают инверсио-нисходящие потоки воздуха, способствующие увеличению концентрации АОХВ в приземном слое; конвекцию – восходящие потоки воздуха, рассеивающие облако; изотермию – безразличное состояние атмосферы, наиболее часто встречающееся в реальных условиях. СВУА – функция от скорости ветра, облачности, времени суток, она определяется по таблицам согласно РД 52.04.53-90 «Методика прогнозирования масштабов заражения ОВТВ при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах (ХОО) и транспорте».

Учёт многочисленных факторов, влияющих на определение требуемых характеристик (количества АХОВ в облаках, продолжительности поражающего действия и др.) корректируются поправочными коэффициентами, полученными численно-математическими способами.

Факторы и соответствующие им значения коэффициентов: условия хранения – К₁=0,01…0,2; физико-химические свойства – К₂=0,02…0,06; токсодоза – К₃=0,01…3,0; скорость ветра – К₄=1…4; метеоусловия для первичного облака – К₅=1; 0,23; 0,08; время после аварии – К₆=1…3; температура воздуха – К₇=0,1…1,0; метеоусловия для вторичного облака – К₈=0,081 (инверсия). 0,133 (изотермия). 0,235 (конвекция).

Количество выброшенного в окружающую среду АОХВ определяется по формуле

Q₀= _рV,

Где р – плотность вещества, т/м³; Q₀ – количество АХОВ, вышедшее в окружающую среду, т.

Радиус района аварии для низкокипящих АХОВ (хлора, аммиака, сероводорода, формальдегида, фтора и др.) можно оценить по формуле