Главная | Обратная связь
МегаЛекции

Оценка химической обстановки по данным прогноза





Исходными данными для прогнозирования химической обстановки являются:

1) Тип и общее количество СДЯВ на ХОО, их размещение в емкостях и технологических трубопроводах.

2) Количество СДЯВ, выброшенных в атмосферу (Q0) и характер их разлива па подстилающей поверхности ("свободно", "в поддоне", "в обваловку").

Qm- при аварии - количество СДЯВ в минимальной по объему единичной емкости: для сейсмических районов - общий запас СДЯВ: на газо- и продуктопроводах - максимальное количество СДЯВ, содержащееся в трубопроводе между автоматическими отсекателями.

 

Характер разлива характеризуется толщиной слоя (h) и площадью (F) разлива.

- h для свободно разлившихся на подстилающей поверхности - 0.05 м:

· при разливе из единичных емкостей в самостоятельный поддон (обвалование)

h = Н - 0,2 , (1)

где Н = высота поддона (обвалования), м;

- при разливе из группы емкостей, имеющих общий поддон (обвалование)

, (2)

где Q0- количество выброшенных АХОВ, т;

F - площадь разлива, м2;

d - плотность СДЯВ, г/см3.

3) Для определения количественных характеристик выброса СДЯВ необходимо определить их эквивалентные значения.

При аварии наХОО эквивалентное количество СДЯВ по первичному облаку(Qэ1) определяется по формуле:

, (3)

где k1- коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ(для сжатых газов k1= 1)

k3- коэффициент, равный отношению пороговой токсодозе Cl2, к пороговой токсодозе др. СДЯВ;

k5- коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха

k7- коэффициент формулы (1);

Q0- количество выброшенного (разлившегося) при аварии СДЯВ, т.

При аварии на хранилищах сжатого газа величина Q0 рассчитывается по формуле:

где d - плотность СДЯВ, т/м3;

Vx - объем хранилища, м3.

При авариях на газопроводе величина Q0 рассчитывается по формуле:

,

где n - процентное содержание СДЯВ в природном газе,

d - плотность СДЯВ, т/м3 Vг - объем секции газопровода между автоматическими отсекателями, м3.

Для определения величины Qэ1 для сжиженных газов, не вошедших в таблицу, значение коэффициента k7 принимается равным 1, а значение коэффициента k1 рассчитывается по соотношению:



 

где Сp - удельная теплоемкость сжиженного СДЯВ, кДж/кг·град;

DТ - разность температур жидкого СДЯВ до и после разрушения емкости, °С,

DНисп - удельная теплота испарения жидкого СДЯВ при температуре испарения, кДж/кг.

По вторичному облаку эквивалентное количество СДЯВ определяется по формуле:

, (4)

где k1; k2; k3; k4; k5; k7- коэффициенты из формул (1-3),

k6 - коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после аварии N.

Значение коэффициента k6определяется после расчета продолжительности испарения вещества (Т, ч).

При N>Т, k6 =.

Если N<Т, k6=, если Т<1ч => k6 принимается равным для 1ч.

При определении величины Qэ2 для веществ, не вошедших в табл. 6, значение коэффициента k7 принимается равным 1, а значение k2, определяется по формуле:

k2 = 8,10 · 10-6 · р· ,

где р - давление насыщенного пара вещества при заданной Т, мм.рт. ст.;

М - молекулярная масса вещества.

В случае разрушения химически опасного объекта эквивалентное количество СДЯВ в облаке зараженного воздуха определяется только для вторичного облака при свободном разливе. При этом суммарное эквивалентное количество рассчитывается по формуле:

,

где k2i- коэффициент, зависящий от физико-химических свойств i-го СДЯВ;

k3i - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе i-го СДЯВ;

k6i –коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после разрушения объекта;

k7i - поправка на температуру для i-го СДЯВ;

Qi - запасы i-го СДЯВ на объекте, т;

di - плотность i-гоСДЯВ, .

Для определения масштаба (глубина и площадь) заражения при аварии на ХОО прежде всего рассчитывается глубина зоны химического заражения. Полная глубина зоны заражения (Г, кг), обусловленная воздействием первичного и вторичного облака СДЯВ, определяется по формуле:

Г = Г/ + 0,5 · Г// , (5)

где Г//- наименьший;

Г/ наибольший из размеров Г1 и Г2.

Полученное значение Г сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс (Гп , км), определяемым по формуле:

Гп = N ·n , (6)

где N - время начала аварии, ч;

n- скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч .

Сравнивая значения полной глубины зоны заражения Г и предельно возможного значения глубины переноса воздушных масс, Гп для дальнейших расчетов выбирают наименьшее значение.

В случае разрушения химически опасного объекта при прогнозировании глубины заражения рекомендуется брать данные на одновременный выброс суммарного запаса СДЯВ на объекте и следующие метеоусловия:

инверсия, скорость ветра V = 1 м/с.

Полученные по таблице значения глубины зоны заражения Г в зависимости от рассчитанной величины Оэ и скорости ветра сравнивайся с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс Гп . За окончательно рассчитанную глубину зоны заражения принимается меньшее из двух сравниваемых между собой значений.

Площадь зоны возможного заражения первичным (вторичным) облаком СДЯВ (Sв, ) определяются по формуле

, (7)

 

где Г - глубина зоны заражения, км;

j- угловые размеры зоны возможного заражения.

Площадь зоны фактического заражения (Sф , км2) рассчитывается по формуле:

Sф = kв · Г2 · , (8)

где kв - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости возду- ха;

N- время после аварии, ч.

Время подхода ОЗВ (облака зараженного воздуха) к объекту оценивается с целью принятия решения о проведении необходимых защитных мероприятий при угрозе химического заражения объекта. Оно зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле:

, (9)

где Х - расстояние от источника заражения до заданного объекта, км;

n- скорость переноса переднего фронта облака зараженного в зависимости от скорости ветра, км/ч.

Время поражающего действия СДЯВ определяется по формуле:

, (10)

где h - толщина слоя СДЯВ, при свободном разливе СДЯВ=0.05 м;

d -удельный вес (плотность) СДЯВ, г/;

k2- коэффициент, зависящий от физико-химических свойствСДЯВ;

k4- коэффициент, учитывающий скорость ветра;

k7- коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии.

Скорость химического заражения оценивается потерями. Потери в масштабах городов, областей и регионов определяются с учетом нахождения людей в укрытиях, на открытой местности и от степени обеспечения противогазами. Потери определяются по формуле:

, (11)

где Sф - площадь фактического заражения, км2;

b - процент потерь (на открытой местности и в укрытиях), % .

Потери на объекте агропромышленного производства определяются по формулам:

,

,

N - количество человек на открытой местности или в укрытиях;

b - процент потерь.

Зона химического заражения наносится на схему в зависимости от скорости ветра, либо в виде окружности, либо в виде полуокружности.

1. При n≤ 0,5 м/с - в виде окружности (рис.1).

Точка (О) соответствует источнику заражения. Угловой размер зоны (j)=360°. Радиус окружности (г) равен глубине зоны заражения (Г).

Рис. 1. Зона химического заражения при n≤ 0,5 м/с.

 

2. При 0,5< n< 1м/с - зона химического заражения имеет вид полуокружности (рис.2). Условный размер зоны (j) = 180°. Радиус полуокружности (r) равен глубине зоны заражения (Г). Биссектриса полуокружности совпадает с осью следа облака и ориентирована по направлению ветра.

Рис. 2. Зона химического заражения при 0,5< n< 1м/с.

3. При n > 1 м/с зона заражения имеет вид сектора, где Rсектора = Гзаражения (рис.3).

Биссектриса сектора совпадает с осью следа облака и ориентирована по направлению ветра.

j = 90° при скорости ветра от 1,1 до 2 м/с,

j = 45° при скорости ветра больше 2 м/с.

 

Рис. 3. Зона химического заражения при n>1м/с.

 

Вариант оценки химической обстановки

На ХОО произошло разрушение обвалованной емкости со 100 т хлора. Высота обваловки 2,2 м. Районный центр от источника заражения находится в 4 км. Метеоусловия: изотермия, скорость приземного ветра 3 м/с, температура воздуха 0°С. Плотность населения 2 тыс. чел, на 1 км2. Обеспеченность противогазами 50%. Произвести оценку химической обстановки.

1. Поскольку один из вспомогательных коэффициентов, в частности k6 определяется после нахождения времени поражающего действия (или времени испарения) АХОВ, (Т, ч), целесообразно начать расчет времени поражающего действия АХОВ по формуле (10):

,

где h - толщина слоя СДЯВ. при свободном разливе СДЯВ=0,05м

d - плотность СДЯВ, г/см3 (см. табл. 6),

Вспомогательные коэффициенты:

k2 , k7 - (см. табл. 6)

k4 - (см. табл. 14)

h = (Н - 0,2) м, где Н - высота обваловки.

k7 определяем по табл. 6 берем значение по знаменателю, так как стойкость определяется вторичным облаком.

ч.

Время оценки обстановки ограничено 4 часами (т.е. N - 4 часа после аварии). После четырех часов - уже прогноз.

2. Определяем эквивалентное количество вещества по первичному облаку (Qэ1, т) по формуле 3:

Qэ1=k1·k3·k5·k7·Q0,

где Q0 - количество СДЯВ, выброшенное при аварии, т,

k1 , k3 , k7- вспомогательные коэффициенты (см. табл. 6);

k5- вспомогательный коэффициент (см. табл. 7).

Qэ1= 0,18 · 1 · 0,23 · 0,6 · 100 = 2,48 т.

3. Определяем эквивалентное количество вещества по вторичному облаку (Qэ2 , т) по формуле 7:

Qэ2 = (1- k1 ) ·k2·k3·k4·k5·k6·k7·.

Расчет значения k6:

Если N>Т, то k6 = Т08. В нашем случае N (4ч) < Т(35,8 ч), поэтому

k6 = = = 3,03. Поскольку данные табл. 17.3 рассчитаны по формуле k6 =, то значение k6 в данном случае можно взять и из табл. 8:

Qэ2 = (1 - 0,18) · 0,052 · 1· 3,01 · 1,67 · 0,23 · 1 · т.

4. По табл. 15 для 2,48 т хлора (Qэ1) интерполированием находим глубину зоны заражения первичным облаком СДЯВ (Г1, км):

3 т хлора ...................... 3.99 км

2,48т хлора……………X км

1 т хлора………………2,17 км

 

В общем виде: Г1= Гмин +(Гмакс – Гмин) · (Qэкв1 – Qэкв мин)/(Qэкв макс – Qэкв мин)

В частном виде:

км.

5. Аналогично по табл. 15 для 1,59 т хлора (Qэ2) интерполированием находим глубину зоны заражения вторичным облаком СДЯВ Г2 (км):

3 т хлора ..................... 3,99 км

1,59 т ........................... Х км

1 т хлора ..................... 2,17 км

км.

 

 

6. Определим максимальную полную глубину заражения Г(км) по формуле 9:

Г = Г ' + 0,5 · Г ",

где Г - наибольшая , а Г ' наименьшая величина из размеров Г 'и Г".

Г= 3,52 + 0,5 * 2,7 = 4,87 км.

7. Определим предельное значение глубины переноса воздушных масс Гп (км) по формуле 6:

Гп = N · n,

где N - время после аварии, ч (в нашем случае N=4 ч),

n- скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха (км/ч) (см. табл. 12)

Гп = 4·18 = 72 км,

За расчетную глубину заражения принимается 4,87 км, как наименьшая из сравниваемых величин (Г) и (Гп).

8. Нанесение зоны заражения на схему:

а) поскольку скорость приземного ветра равна 3 м/с то угловой размер зоны j (см. табл. 17.5) равен 45°;

б) при скорости ветра 1 м/с зона заражения имеет вид сектора.

Радиус сектора равен глубине зоны заражения Г. Точка О соответствует источнику заражения. Биссектриса сектора совпадает с осью следа облака и ориентирована по направлению ветра .

9. Определяем площадь зоны возможного заражения Sв (км2) по формуле (7): Sв = 0,00872 · j · Г2,

где 0,00872 - расчетный коэффициент.

Г - полная глубина зоны заражения, км.

Sв = 0,00872 · 4,872 · 45 = 9,3 км2.

10. Определяем площадь зоны фактического заражения Sв (км2) по формуле (8):

Sф = k8 · Г2 ·,

где k8 - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха (СВУВ) (см. табл. 7);

Г - полная глубина зоны заражения, км;

N - время после начала аварии, ч;

Sф = 0,133 · 4,872 · =4,16км2.

11. Определение числа людей, подлежащих эвакуации.

Количество людей подлежащих эвакуации (Nэ тыс. чел.) определяется по формуле:

Nэ= А · Sв ,

где А - плотность населения, тыс. чел/км2;

Sв - площадь зоны возможного заражения, км2.

Nэ = 2 · 9,3= 18,6 тыс. чел.

12. Определение потерь:

а) потери населения Nэ (тыс.чел.) в регионах, областях, городах определяют по формуле (11):

,

где Sф - площадь фактического заражения, км2;

b - процент потерь на открытой местности и в укрытии в зависимости от обеспеченности населения противогазами.

тыс. чел.

Структура потерь определяется согласно примечанию (табл. 13):

- легкой степени (25%) – 1,04 тыс.чел.;

- средней и тяжелой степени (40%) – 1,67 тыс.чел.;

- со смертельным исходом (35%) – 1,46 тыс.чел.

 

б) потери населения в условиях объекта агропромышленного производства определяются по формулам:

Nп(о.м.) = N(о.м.) · П(о.м.)

где Nп(о.м.) - потери людей на открытой местности, чел.;

N(о.м.) - количество людей на открытой местности, чел.;

П(о.м.)- процент потерь на открытой местности (табл. 13).

Nп(укр) = N(укр.) · П(укр.)

где Nп(укр) - потери людей в укрытиях, чел.;

N(укр.) - количество людей в укрытиях, чел.;

П(укр.) - процент потерь в укрытиях (табл. 13).

 

 

Таблица 6.





Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015- 2021 megalektsii.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.