Прогнозирование развития чрезвычайной ситуации при авариях на химически опасном объекте
На предприятии химической промышленности города Энска ОАО «Энскоргсинтез» на сливо-наливной эстакаде вследствие ошибочных действий обслуживающего персонала произошло опрокидывание и разрушение вагона-цистерны с сильно действующего ядовитого вещества (СДЯВ).
При аварийном выбросе СДЯВ образовалось токсичное облако эквивалентной массой Qэкв, эволюционирующее по направлению ветра.
Определить степень токсического поражения и ожидаемое число пораженных людей на территории жилого массива города Энска, расположенного на расстоянии Г от места аварии, если время эвакуации с зараженной территории составляет Тэв.
В момент аварии, в зависимости от времени суток, люди могут находиться на улице (открытой местности), в транспорте, в учреждениях, в жилых зданиях. На основе полученных данных о последствия воздействия СДЯВ, разработать мероприятия по защите населения на территории жилого массива.
Исходные данные:
Вид токсичного вещества ‒ хлор,
Qэкв = 1 т;
Г = 0,7 км;
Численность населения N = 310 чел.;
Время эвакуации Тэв = 0,5 ч;
Характеристика местности ‒ городская застройка высокой плотности, рельеф равнинно-плоский;
Скорость приземного ветра Vв = 1 м/с,
Погодные условия ‒ ясно;
Время суток ‒ ночь с 0 до 6 ч;
Время года ‒ лето
Решение
Глубина (Г) распространения ядовитого облака СДЯВ в поражающих концентрациях определяется по формуле:
Г = λ·КМQэквДCl2Ψ
где λ=3,73,Ψ = 0,606 – коэффициенты, зависящие от скорости ветра;
КМ = 0,3 – коэффициент влияния местности, степень вертикальной устойчивости воздуха по прогнозу погоды ‒ инверсия (таблицы 8, 9, 10 Приложения [1], Кр = 0,9);
Г – глубина распространения ядовитого облака, км;
Qэкв – эквивалентное количество СДЯВ, перешедшее в облако;
ДCl2 = 0,6 мг⋅мин/л – токсодоза хлора
Для сжиженных газов рассчитывается характеристический параметр В:
В = 1-χ∙ KV∙KTχ·h·ρ
где G = 1 т– количество выброшенного (разлившегося) при аварии СДЯВ, т;
χ =0,18 – коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ;
σ = 0,052 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств СДЯВ;
KV = 1 – коэффициент, учитывающий скорость ветра;
KB=1– коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости атмосферы;
Kt = 1 – коэффициент, учитывающий температуру воздуха;
KT – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после аварии;
Tисп= h∙ρσ∙KV∙Kt
Tисп= 0,05∙1,5530,052∙1∙1 = 1,49
При прогнозировании очагов химического заражения время, прошедшее после аварии (ТА), принимается равным 4 часам. Это предельное время пребывания людей в зоне заражения и сохранения неизменных метеоусловий.
если ТА ≥ Тисп, KT = Т0,8исп = 1,480,8 = 1,38
Kэкв = 1 – коэффициент эквивалентности СДЯВ хлору;
ρ = 1,553 т/м3– плотность СДЯВ;
h = 0,05 м – толщина слоя жидкости СДЯВ.
В = 1-0.18∙ 1∙1,380.18·0.05·1.553 = 79,2
если B > 1
Qэкв = χ⋅ (Kt1 + 0,5⋅B⋅ Kt2) ⋅ Kв ⋅Kэкв ⋅G
Qэкв = 0,18⋅ (1 + 0,5⋅79,2⋅ 1) ⋅ 1 ⋅1 ⋅1= 7,3
Г = 3,73·0,3·7,30,60,18= 1,75 км
2. При прогнозировании очагов поражения площадь и ширина зоны поражения СДЯВ определяются по формулам:
SФ= 1,32⋅ K ′B · Γ2max, км2
Ш = 2,64 ⋅K ′B ⋅ Γ2max, км
SФ= 1,32 ⋅ 1 · 1,752 = 4,04 км2
Ш = 2,64 ⋅ 1 · 1,752 = 8,09 км
3
. Время подхода облака СДЯВ к заданному объекту зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле:
TL = LKM∙Vn =0,7/(0,3·5) = 0,47 ч = 28 мин
где TL – время подхода облака к объекту, расположенному на расстоянии L=0,7 км от места аварии, ч;
Vn = 5 км/ ч – скорость переноса ядовитого облака, (табл. 4 приложения);
Км = 0,3 – коэффициент влияния местности на скорость распространения ядовитого облака.
4. Продолжительность поражающего действия СДЯВ (Тпор.) в заданной точке пространства определяется временем поступления газо- или парообразных веществ в атмосферу, т.е. временем испарения СДЯВ (Тисп.) и временем спада до безопасной концентрации ядовитых веществ после ухода газовой волны от данной точки:
Тпор = h∙ρσ∙KV∙Kt+1KM∙Vn
Тпор = 0,05∙1,5530,052∙1∙1+10,3∙5 = 2,16 ч
5. Возможные потери населения
Возможные потери населения и производственного персонала в очаге поражения зависят:
от плотности населения (чел./км2) на территории очага;
от токсичности СДЯВ и глубины его распространения с учетом влияния топографических особенностей местности;
от степени защищенности населения с учетом времени суток и своевременности его оповещения об опасности;
от метеорологических условий (скорости ветра, степени вертикальной устойчивости воздуха, температуры окружающей среды) и др.
Zj(N)= Njr i=1nqiKзащi+Njc i=1nqiKзащi j= 1, m
где Zj(N) ‒ число пораженных в j-й зоне поражения;
m – число зон поражения;
n – число степеней защиты;
Njr – численность городского населения в j-й зоне поражения;
Njс – численность сельского населения в j-й зоне поражения;
qi – доля людей с i-й степенью защиты в зависимости от времени суток; Кзащ.i – коэффициент защиты i-го сооружения с учетом времени, прошедшего после аварии.
Z = 310 · 0,06/1,1 = 17 человек
6
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
