Оцінка хімічної обстановки у разі виникнення НС з виливом (викидом) хімічно-отруйних речовин

СДОР характеризуються впливом на людину, навколишнє середовище, тварин, а також поширенням зараженого повітря на відстані, залежно від ступеня вертикальної стійкості повітря (СВСП) у приземному шарі атмосфери.

СВСП визначається температурою повітря, швидкістю вітру в приземному шарі атмосфери на висоті 2 м від поверхні землі, часом доби й хмарністю.

Розрізняють три ступені вертикальної стійкості атмосфери: інверсія, ізотермія і конвекція і визначають їх відповідно до рис. 1.1.

 

Швидкість вітру,м/с	День	Ніч
ясно	напів’ясно	хмарно	ясно	напів’ясно	хмарно
0,5	Конвекція		Інверсія
0,6-2,0
2,1-4,0
більше 4,0	Ізотермія

Рисунок 1.1 – Графік орієнтовної оцінки СВСП

Інверсія – це такий стан погоди, при якому температура поверхні ґрунту менше, ніж температура повітря на висоті 2 м. від землі. Вона спостерігається, як правило, у ясні ночі.

Ізотермія – такий стан приземного шару повітря, при якому температура поверхні ґрунту орієнтовно дорівнює температурі повітря на висоті 2 м. від землі.

Конвекція – такий стан приземного шару повітря, при якому температура поверхні ґрунту більше чим температура повітря на висоті 2 м. від землі швидко летючими речовинам.

 

При оцінці обстановки треба визначити:

- площу зони хімічного зараження;

- час підходу хмари з вражаючою концентрацією отруйних речовин до населеного пункту;

- час вражаючої дії СДОР;

- можливі втрати робітників та службовців в осередку ураження.

Основною характеристикою зони хімічного зараження є глибина розповсюдження хмари зараженого повітря. Ця глибина пропорційна концентрації СДОР і швидкості вітру. На глибину розповсюдження СДОР і на їх концентрацію в повітрі значно впливають вертикальні потоки повітря. Їх напрям характеризується ступенем вертикальної стійкості атмосфери.

 

Площа хімічного зараження визначається по формулі:

 

S = ½ Γ ·Ш,(1.1)

де Γ – глибина отруйної хмари, км;

Ш – ширина цієї хмари, км.

 

Якщо швидкість вітру більше 1 м/с застосовуються коефіцієнти, які мають значення, вказані в таблиці 1.1.

Глибина розповсюдження отруйної хмари визначається по таблиці 1.2.

При умовах зберігання СДОР в обвалованих ємностях, глибина розповсюдження хмари зменшується в 1,5 рази.

 

Ширина хмари отруйних речовин:

 

Ш = К·Г, (1.2)

 

де К – постійна величина, яка дорівнює при інверсії – 0,03; при ізотермії – 0,15; при конвекції – 0,8.

Таблиця 1.1 – Поправочні коефіцієнти при швидкості вітру › 1 м/с

Поправочний коефіцієнт	Швидкість вітру, м/с
при інверсії		0,6	0,45	0,38	-	-
при ізотермії		0,71	0,55	0,5	0,45	0,41
при конвекції		0,7	0,62	0,55	-	-

 

 

Таблиця 1.2 – Глибина розповсюдження хмари отруйного повітря з вражаючою концентрацією СДОР на відкритій місцевості, км (ємність не обвалована, швидкість вітру 1 м/с)

 

Найменування СДОР	Кількість СДОР на об’єкті
інверсія
Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень	3.5 5.5	4.5 4.5 7.5	6.5 12.5	›80 9.5	›80 12.5	›80 17.5 61.5
ізотермія
Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень	4.6 0.7 0.8 1.1	0.0 0.9 1.5	11.5 1.3 1.4 2.5	1.9	2.4 2.5	3.5 8.8
конвекція
Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень	0.21 0.24 0.33	1.4 0.27 0.27 0.45	1.96 0.39 0.42 0.65	2.4 0.5 0.52 0.88	2.85 0.62 0.65 1.1	3.15 0.66 0.77 1.5

 

Глибина розповсюдження хмари отруйного повітря з вражаючою концентрацією СДОР на закритій місцевості, км (ємність не обвалована, швидкість вітру 1 м/с).

 

Найменування СДОР	Кількість СДОР на об’єкті
інверсія
Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень	6,57 1,14 1,57	1,28 1,28 2,14	22,85 1,86 3,57	41,14 2,71 2,85 5,71	48,85 3,42 3,57 7,14	4,28 17,6
ізотермія
Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень	1,31 0,2 0,23 0,31	0,26 0,26 0,43	3,28 0,37 0,4 0,71	4,57 0,54 0,57 1,14	5,43 0,68 0,71 1,43	0,86 1,1 2,51
конвекція
Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень	0,4 0,06 0,07 0,093	0,52 0,08 0,08 0,13	0,72 0,11 0,12 0,21	0,16 0,17 0,34	1,2 0,2 0,21 0,43	1,32 0,26 0,3 0,65

 

Час підходу хмари з вражаючою концентрацією отруйних речовин до населеного пункту визначається по формулі:

 

t = R/W, (1.3)

 

де W – середня швидкість руху хмари з отруйними речовинами;

R – відстань до населеного пункту у метрах.

 

Середня швидкість руху хмари з вражаючою концентрацією отруйних речовин визначається з таблиці 1.3.

 

Таблиця 1.3 – Середня швидкість руху хмари з отруйними речовинами W, м/с

Швидкість вітру, м/с	інверсія	ізотермія	конвекція
R‹10км	R›10км	R‹10км	R›10км	R‹10км	R›10км
		2,2	1,5		1,5	1,8
		4,5				3,5
			4,5		4,5
	-	-			-	-
	-	-	7,5		-	-
	-	-			-	-

 

Час вражаючої дії отруйних речовин дорівнюється часу випарювання цих речовин:

 

t_враж = t_випар (1.4)

 

Час випарювання деяких СДОР визначається із таблиці 1.4.

 

Таблиця 1.4 – Час випарювання деяких СДОР, год. (швидкість вітру 1 м/с)

Назва СДОР	Ємність не обвалована	Ємність обвалована
Хлор	1,3
Фосген	1,4
Аміак	1,2
Сірчаний ангідрид	1,3
Сірководень

 

Для швидкості вітру більше, ніж 1 м/с, використовують поправочний коефіцієнт, який має значення, визначені в таблиці № 1.5.

 

Таблиця 1.5 – Поправочні коефіцієнти при швидкості вітру › 1 м/с.

Швидкість вітру
Поправочний коефіцієнт		0,7	0,55	0,43	0,37	0,32

Розрахунки можливих втрат людей у осередку ураження, приблизно становлять (у % відношенні від загальної кількості втрат):

- легкої ступені – 25;

- середньої й тяжкої ступені – 40;

- зі смертельним наслідком – 35.

Можливі втрати робітників та службовців в осередку ураженнявизначаються за допомогою таблиці 1.6.

 

Таблиця 1.6 – Можливі втрати робітників, службовців та населення від СДОР в осередку зараження, %

Умови находження людей	Без протигазів	Забеспеченність людей протигазами,%
На відкритій місцевості	90-100
В укриттях, будинках

 

Приклад. На заводі, вночі, зруйнувалася обвалована ємність із хлором 25 т. Робітники та службовці забезпечені протигазами на 100%. В осередку ураження опинилися 400 чол. По напрямку вітру, у 8 км від місця аварії розташовано населений пункт. Місцевість відкрита. Метеоумови - ясно, швидкість вітру 3м/сек.

Рішення.

Для визначення глибини (Г) необхідно знати ступень вертикальної стійкості повітря (СВСП) у приземному шарі атмосфери.

Використовуючи рис. 1.1, визначаємо, що в даному випадку це – інверсія.

Використовуючи табл. 1.2 визначаємо глибину розповсюдження отруйної хмари - Г= 80 км, враховуючи коефіцієнт, тому що швидкість вітру 3 м/с (більше 1 м/с).

В умовах вказано, що ємність обвалована, тому знайдену площу треба зменшити в 1,5 рази.

 

км.

 

км.

 

км².

 

Середня швидкість руху хмари з вражаючою концентрацією отруйних речовин визначається з таблиці №1.3.

 

хв.

Час випарювання СДОР визначається із таблиці № 1.4.

Для швидкості вітру більше, ніж 1 м/с, використовують поправочний коефіцієнт, який має значення, визначені в таблиці №1.5.

 

t_враж = 22 · 0,55 = 12,1 хв.

 

Можливі втрати робітників та службовців в осередку ураження визначаються за допомогою таблиці 1.6.

Розрахунки можливих втрат людей у осередку ураження, приблизно становлять (у % відношенні від загальної кількості втрат): легкої ступені – 25, середньої й тяжкої ступені – 40, зі смертельним наслідком – 35.

Визначаємо можливі втрати:

 

П_заг=400 · 0,04 = 16 чол.

 

П_см = 16 · 0,35 = 6 чол.

 

П_сер = 16 · 0,4 = 6 чол.

 

П_легкі = 16 · 0,25 = 3 чол.