На химически опасном объекте, расположенном на некотором расстоянии от университета, произошла авария ёмкости с химически опасным веществом. Определите степень и разряд химической опасности объекта; радиус первичного очага поражения; глубину распространения облака с пороговой концентрацией; площади очага поражения и заражения по следу; ширину и высоту подъёма ядовитого облака; время, за которое опасные вещества достигнут объекта и совершат поражающее действие. Оцените возможное число жертв, студентов и сотрудников университета. Исходя из характера отравляющего вещества, выберите средства индивидуальной защиты и наиболее целесообразные действия по защите людей. Исходные данные для заданий формируются в виде набора букв и чисел, соответствующих позиции и её значениям, приведённым в табл.8.2.) (вариант 1а-4-2-1-1-1-1-1-1-3-4-4).
Исходные данные
Позиция Значение
позиции Параметр Значение параметра или задаваемое А 1а Наименование химически опасного вещества Аммиак(под давлением)
Б 4 Масса, т 25
В 2 Условие хранения Наземное (обвалованная ёмкость)
Г 1 Время суток Утро
Д 1 Атмосферные условия ясно
Е
Скорость ветра, м/с Менее 0,5
Ж 1 Температура воздуха, °С -20
З 1 Местность Открытая
И 1 Условия защиты людей Открытая местность
К 3 Обеспеченность людей противогазами, % 40
Л 4 Расстояние от места аварии до объекта, км 10
М 4 Расстояние от места аварии до реки, км 10
Решение
Определяем степень вертикальной устойчивости атмосферы (СВУА)
Утро, ясно, скорость ветра менее 0,5 м/с - изотермия
2. Определяем степень химической опасности (СХО) объекта, исходя из суммарного количества АХОВ.
Определяем коэффициенты эквивалентности для имеющихся на объекте СДЯВ, т.е для аммиака по табл. 7,2: Кэкв=10,0. Определяем эквивалентное хлору количество СДЯВ на объекте: Qэкв=QКэкв=25×10=2,5т
Объект относится к 3-ей степени химической опасности.
3. Определяем разряд химической опасности объекта (РХО), исходя из объема возможных химических потерь людей, %:
К=М×А×У100 ПДК×z 1
где А – процент АХОВ в продукте, А = 100%;
М – масса АХОВ, т;
ПДК – предельно допустимая концентрация в рабочей зоне, г/м3;
Z – коэффициент, учитывающий условия хранения (Z = 1 – наземный склад)
У – коэффициент, учитывающий расположение склада относительно водоема ( У = 1 при L > 3 км);
К=25×100×1100 ×20×1=1,25
При К < 10 – опасное химическое предприятие 3-го разряда (потери людей 10–20%).
Определяем размеры очага первичного химического поражения местности Rо (м):
R0=6M (2)
где М – масса АХОВ, т.
R0=625=30м
Определяем площадь очага поражения Sо, ширину облака Ш, высоту подъема облака (Ноб):
Очагом первичного поражения считается площадь круга
S0=πR2 (3)
S0=3,14×302=2826м2
Рассчитаем эквивалентное количество аммиака по первичному облаку (формула 1):
QЭ1=K1K3K5K7Q0
где К1 - коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ
(определяет относительное количество АХОВ, переходящее
при аварии в газ); К1 = 0,18;
К3 - коэффициент, учитывающий отношение пороговой токсодозы
хлора к пороговой токсодозе данного АХОВ, определяется по
табл. [4];К3 = 0,04;
К5 - коэффициент, учитывающий степень вертикально
устойчивости воздуха, принимается для изотермии равным
К5 = 0,23;
К7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры
воздуха; К7 = 0,3 (табл.3) при температуре воздуха t = -200 С
(по условию).
QЭ1=0,18×0,04×0,23×0,3×25= 0,012т
Определение эквивалентного количества вещества, образующего вторичное облако, и времени испарения
Эквивалентное количество вещества по вторичному облаку QЭ2,т рассчитывается по формуле:
QЭ2=1-К1K2K3K4K5K6K7Q0h×d (4)
где К2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств
АХОВ (удельная скорость испарения – количество
испарившегося вещества, т/м2ч) определяется по табл.;
К2=0,022;
К4 - коэффициент, учитывающий скорость ветра, определяется по
табл
. ; К4=1;
К6 - коэффициент, зависящий от времени, на которое
осуществляется прогноз (обычно на 4 часа) и зависит от
времени, прошедшего после начала аварии, N=4.
h - высота слоя разлившегося АХОВ, м.
При разливах из емкостей, имеющих поддон (обвалование) толщина слоя h определяется по формуле:
h = Н – 0,2,
где Н – высота поддона (обваловки), м. Примем Н=0,9
h = 0,9 – 0,2=0,7м
d - плотность АХОВ, т/м3 определяется по табл.3;
d =0,681 т/м3.
Время испарения (время действия источника заражения) Т, ч определяется по формуле:
Т=hdK2K4K7 (5)
Т=0,7×0,6810,022×1×0,3=72,2ч
при N≤T,
К6=N0,8
К6=4 0,8=3,03
Подставив значения в формулу (4), получим
QЭ2=1-0,18×0,022×0,04×1×0,23×3,03×0,3250,7×0,681=0,057т
Расчет глубины зоны заражения при аварии на ХОО
Расчет глубины зон заражения первичным (вторичным) облаком АХОВ при авариях на технологических емкостях, хранилищах и транспорте ведется с помощью табл. 3.9, табл. 3.6. В табл. 3.9 приведены максимальные значения глубин зон заражения первичным или вторичным облаков АХОВ, определяемые в зависимости от эквивалентного количества вещества и скорости ветра.
Г1=0,4 ,Г2=0,9
Полная глубина зоны заражения Г (км), обусловленной воздействием первичного и вторичного облака АХОВ, определяется по формуле:
Г=ГI+0,5ГII
где – наибольший, – наименьший из размеров и .
Г=0,9+0,5∙0,4=1,1км
Полученное значение Г сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс , определяемым по формуле:
Гп=N×V
где N – время от начала аварии, ч.;
V – скорость переноса фронта зараженного воздуха при данных
скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха,
км/ч.
Гп=4×6=24км
За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается минимальная (наименьшая) из величин Г и Гп -1,1км.
Указанный выбор можно объяснить следующим образом:
- при Г < Гп переносимый зараженный воздух на дальностях Г > Гп имеет концентрацию меньше пороговой токсодозы;
Расчетная глубина заражения составляет 1,1 км