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).
Qэ1 = k1 k3 k5 k7 Qо, (2.1)
где Qэ1 - 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;
Qо - количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т.
Если нет реальных данных о величине Qо, то принимают, что разрушается полностью емкость с максимальным содержанием АХОВ, метеоусловия - инверсия, скорость ветра 1 м/с.
При авариях емкостей со сжатым газом
Qо = d ∙Vх, (2.2)
где d - плотность АХОВ, т/м3 (см. табл. С.1);
Vх - объем разрушенного хранилища, м3.
При авариях на газопроводе
Qо = 0,01∙ n∙ d ∙Vr, (2.3)
где n - содержание АХОВ в природном газе, %;
Vr - 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 = t0,8 при t<Т; k6 = Т0,8 при 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 | QЭ1 | QЭ2 |
Расчеты: к4 =
к6 =
Т =
QЭ2 =
QЭ1=
3. Находят глубину зоны заражения первичным (Г1=) и вторичным (Г2=) облаком по таблице С.3.
Если Qэ 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: Qэ=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 (Гп) и за окончательную глубину (Го) принимается меньшее из двух сравниваемых значений: Го = Г, если Г<Гп; Го = Гп, если Гп<Г.
Гп = 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 =
Гп =
Окончательная глубина: Го =
Площадь зоны заражения в опасных для жизни пределах определяется по следующим выражениям:
возможное заражение
, (2.13)
где Sв - площадь зоны возможного заражения, км2;
j - угловые размеры зоны возможного заражения, град, определяемые по таблице 2.2;
Таблица 2.2