На химически опасном объекте, расположенном на некотором расстоянии от университета, произошла авария емкости с химически опасным веществом.; радиус первичного очага поражения, глубину распространения облака с пороговой концентрацией, площади очага поражения и заражения по следу, ширину и высоту подъема 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 ее значениям, приведенным в табл. 8.2. МУ (вариант 1б‒6–3‒1‒1‒1‒1‒1‒1‒2‒1‒ 4)
Исходные данные
Наименование химически опасного вещества ‒ Аммиак (изотермическое хранение)
Масса, т ‒ 100 т
Условие хранения ‒ подземный склад
Время суток ‒ утро
Атмосферные условия ‒ ясно
Скорость ветра, м/с ‒ менее 0,5
Температура воздуха, °С ‒ (-200С)
Местность ‒ открытая
Условия защиты людей ‒ открытая местность
Обеспеченность людей противогазами, % ‒ 20
Расстояние от места аварии до объекта, км ‒ 1
Расстояние от места аварии до реки, км ‒ 10
Решение
1. Эквивалентное количество вещества по первичному облаку определяется по формуле:
QЭ1=К1·К3·К5·К7·Q0 , (8.1)
где К1 ‒ коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (определяет относительное количество АХОВ, переходящее при аварии в газ), коэффициент зависит от вида АХОВ, К1 = 0,01;
К3 ‒ коэффициент, учитывающий отношение пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе данного АХОВ, К3 = 0,04;
К5 ‒ коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы, принимающий значения ‒ для инверсии принимается равным 1, для изотермии ‒ 0,23, для конвекции ‒ 0,08; степень вертикальной устойчивости атмосферы определяем по исходным данным и таблице 3.7, в нашем случае это изотермия, поэтому К5 = 0,08 (таблица 8.7);
К7 ‒ коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, К7=0,3/1 (при -200С);
Q0 ‒ количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т.
QЭ1=0,01·0,04·0,2·0,3·100 = 0,008
2. Эквивалентное количество вещества по вторичному облаку определяется по формуле:
QЭ2=1-К1·К2·К3·К4·К5·К6·К7·Q0h·d, (8.2)
гдеК2 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (удельная скорость испарения – количество испарившегося вещества в тоннах с площади 1 м2 за 1 час, т/м2·ч), К2 = 0,025
К4 – коэффициент, учитывающий скорость ветра, К4 = 1;
К6 – коэффициент, зависящий от времени N, прошедшего после начала аварии. Значение коэффициента К6 определяется в зависимости от продолжительности испарения вещества T:
– К6=N0,8, при N<T;
– К6=T0,8 при N≥T;
– К6=1 при T<1 ч;
h – высота слоя разлившегося АХОВ, м;
d = 0,681 т/м3 ‒ плотность АХОВ.
Время испарения с площади разлива, или время действия источника заражения (в часах), определяется по формуле:
T =hdК2К4К7 (8.3)
T =0,05·0,6810,025 ·1 ·1 = 1,36 ч,
для N≥T, К6=T0,8 отсюда К6=1,28
QЭ2=1-0,01·0,025·0,04·1,0·0,08·1,28·1·1000,05·0,681 = 0,29 т
3. Расчет глубины зоны заражения первичным (вторичным) облаком АХОВ при авариях на технологических емкостях, хранилищах и транспорте ведется с помощью справочной таблицы 1. В данной таблице приведены максимальные значения глубин зон заражения первичным Г1 (по QЭ1) или вторичным облаком АХОВ Г2 (по QЭ2), определяемые в зависимости от эквивалентного количества вещества и скорости ветра.
Методом линейной интерполяции определяем глубин зоны заражения вторичным облаком Г2 (км).
Q2
0,1 0,5
Г2
1,25 3,16
Q1
0 0,01
Г1
0 0,38
Г2=1,25+3,16-1,250,5-0,1 ∙0,29-0,1=2,15 км
Г1=0+0,38-00,01 ∙0,008=0,304 км
Максимально возможная глубина зоны заражения Г, обусловленная первичным и вторичным облаками, определяется по формуле:
Г=Г'+0,5·Г''=2,15+0,5·0,304=2,3 км 8.4
гдеГ' – наибольший, а Г'' – наименьший из полученных размеров Г1 и Г2
.
4. Значение Г сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса зараженных воздушных масс Гпер, которое определяется по формуле:
Гпер=N·VП , (8.5)
гдеVП = 7 км/ч – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, определяется по справочным таблицам;
N – время после начала аварии, ч.
5. За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается минимальная (наименьшая) из величин Г и Гпер.
Для N = 1 час
Гпер=1·7 = 7 км
Для N = 2 час
Гпер=2·7 = 14 км
Расчетная глубина заражения Гр соответствует наименьшей из предельно возможной Гп и полной глубин зон заражения Г.
Гр=Г=2,3 км
6. Площадь зоны возможного заражения облаком АХОВ рассчитывается по формуле:
S =π ∙ Г2∙φ 360 (3.6)
Значение углового размера зоны заражения φ зависит от скорости ветра в приземном слое и принимается: 360° ‒ при скорости 0,5 м/с и менее; 180° ‒при скорости 0,6÷1 м/с; 90° – при скорости 1,1÷2 м/с; 45° – при скорости более 2 м/с.
S =3,14 ∙ 2,32∙360 360 = 16,6 м2
7. Площадь зоны фактического заражения облаком АХОВ рассчитывается по формуле:
S ф= К 8 ∙ Г 2 ∙ N 0,2, (3.7)
где К 8 ‒ коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости атмосферы: для инверсии принимается равным 0,081, для изотермии ‒ 0,133, для конвекции ‒ 0,235.
Для оценки химической обстановки определяют возможность попадания объекта в зону заражения, времени подхода зараженного облака tпод к объекту в зависимости от расстояния L до объекта и скорости переноса облака w, которая составляет 1,5-2 от скорости ветра (табл. 8.6).
S ф= 0,235 ∙ 2,3 2 ∙ 1 0,2 = 1,24 м2
Таблица 8.6 – Средняя скорость переноса зараженного облака w, м/с
Скорость ветра, м/с Инверсия Изотермия Конвекция
L<10км
L>10км
L<10км
L>10км
L<10км
L>10км
1 2 2,2 1,5 2 1,5 1,8
2 4 4,5 3 4 3 3,5
3 6 7 4,5 6 4,5 5
4 – – 6 8 – –
5 – – 7,5 10 – –
6 – – 9 12 – –
tпод=Lw=10001,5=666 сек=11 мин (8.8)
гдеL – расстояние до объекта, м;
w– скорость переноса зараженного облака, м/с.
Таблица 8.7 – Определение вертикальной устойчивости атмосферы
Скорость ветра, м/с Ночь День
ясно полуясно пасмурно ясно полуясно пасмурно
0,5 Инверсия
Конвекция
0,6 – 2
2,1 – 4
Изотермия
Изотермия
Более 4
Таблица 8.8 – Возможные потери людей от АХОВ, оказавшихся в очаге заражения, %
Места нахождения людей Без противогазов Обеспеченность противогазами, %
20 30 40 50 60 70 80 90 100
Улица 90-100 75 65 58 50 40 35 25 18 10
Простейшие укрытия 50 40 35 30 27 22 18 14 9 4
Примечание
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
