Расчет масштабов заражения при разливе (выбросе) АХОВ на ХОО

 

Основным официальным документом по вопросам прогнозирования обстановки при авариях на химически опасных объектах является РД 52.04.253-90 «Методика прогнозирования масштабов загрязнения АХОВ при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте».

Методика рассчитана на получение информации в оперативных целях. Прогнозирование и оценка химической обстановки произво-дится с использованием усредненных данных и несложных математических формул.

Внешние границы зон заражения рассчитываются по пороговой токсодозе АХОВ (пороговая токсодоза - это ингаляционная токсодо-за, вызывающая начальные симптомы поражения).

Токсичность любого АХОВ по отношению, влияющие на образование зараженного облака, а также другие (отличные от стандартных) метеоусловия учитываются специальными коэффициентами, по которым рассчитывается эквивалентное количе-ство АХОВ.

Масштабы заражения АХОВ в зависимости от их агрегатного состояния рассчитываются по первичному и вторичному облаку, например:

- для сжиженных газов - отдельно по первичному и вторичному облаку;

-для сжатых газов - только по первичному облаку;

-для ядовитых жидкостей, имеющих температуру кипения выше температуры окружающей среды, - только по вторичному облаку.

При прогнозировании применяются следующие допущения:

1) при авариях емкости, содержащие АХОВ, разрушаются полностью;

2) при авариях на газо- и продуктопроводах выброс АХОВ принимается равным максимальному количеству АХОВ, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями;

3) при разрушении ХОО выброс АХОВ принимается по совокупному объему всех емкостей с АХОВ;

4) толщина слоя разлившейся свободно по подстилающей поверхности

ядовитой жидкости принимается равной 0,05 м по всей площади разлива;

5) при проливе в поддон или обваловку толщина слоя жидкости при-нимается равной:

 

h=H-0,2 (1)

 

где h - глубина поддона (высота обваловки), м;

Определение масштабов заражения АХОВ включает:

- определение эквивалентного количества вещества по первичному облаку;

- определение эквивалентного количества вещества по вторичному облаку;

- расчет глубины и площади зоны заражения при аварии на ХОО;

- расчет глубины и площади зоны заражения при разрушении ХОО;

- определение времени действия источника заражения;

- определение возможных потерь персонала ХОО и населения при аварии на ХОО и его разрушении.

Эквивалентное количество вещества по первичному облаку (в тоннах) определяется по формуле

 

(2)

 

где К₁ - коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (определяет относительное количество АХОВ, переходящее при аварии в газ). Для сжатых газов К₁=1, в других случаях коэффициент зависит от вида АХОВ;

К₃ - коэффициент, учитывающий отношение пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе данного АХОВ;

К₅ - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха. Для инверсии принимается равным 1, для изотермии - 0,23, для конвекции - 0,08;

К₇ - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (для сжатых газов К₇=1);

Q0 - количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества в тоннах.

Эквивалентное количество вещества по вторичному облаку (в тоннах) определяется по формуле

 

(3)

 

где К₂ - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (удельная скорость испарения - количество испарившегося вещества в тоннах);

К₄ - коэффициент, учитывающий скорость ветра;

К₆ - коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии.

Значение коэффициента К₆ определяется в зависимости от продолжительности испарения вещества

 

(4)

 

где – время испарения ОХВ, ч, определяется по формуле

 

(5)

 

Полная глубина зоны заражения Г (в километрах), обусловленная первичным и вторичным облаками, определяется по формуле

 

(6)

 

Предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс, км, определяется по формуле

(7)

 

где - скорость (в км/ч) переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха;

- время после начала аварии, ч.

За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается минимальная (наименьшая) из величин

 

(8)

 

Площадь зоны возможного заражения облаком АХОВ рассчитывается по формуле

 

(9)

 

В случае аварии АХОВ, расположенном на расстоянии R, км, от города и при условии Г>R, зона заражения охватывает как город, так и загородную зону.

Площадь зоны заражения ОХВ в городе, км²., равна

 

(10)

 

а в загородной зоне, км2

 

(11)

 

Количество населения, попавшего в зону заражения, рассчитывается исходя из средней плотности по формуле:

 

(12)

Эквивалентное количество ОХВ по первичному облаку, кг., определяем по формуле (2)

 

 

Эквивалентное количество ОХВ по первичному облаку, кг., определяем по формуле (3)

 

 

Коэффициент, учитывающий время, прошедшее с начала аварии находим по формуле (4)

 

 

Время испарения ОХВ, ч., определяем по формуле (5)

 

 

Полная глубина зоны заражения, км, опредляеся из выражения (6)

 

 

Предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс, км., находим исходя из формулы (7)

 

 

За истинную глубину зоны заражения принимается величина

 

Площадь зоны заражения ОХВ находим по формуле (9)

 

Площадь зоны заражения АХОВ в городе, км²., равна (10)

 

 

а в загородной зоне, км² (11)

 

 

Количество населения, попавшего в зону заражения, рассчитывается исходя из средней плотности по формуле(12)

 

 

Вывод

Эквивалентное количество ОХВ по первичному облаку, кг = 0 кг. Эквивалентное количество ОХВ по вторичному облаку, кг = 3 100. Время испарения ОХВ, ч = 4,5 ч. Полная глубина зоны заражения, км = 3,99. Истинная глубина зоны заражения = 3,99 км. Площадь зоны заражения ОХВ = 2,55 км2. Площадь зоны заражения ОХВ в городе = 1,3 км2. В загородной зоне = 1,25 км2. Количество населения, попавшего в зону заражния = 108 чел. Из них тяжелую и среднею сепеь поражения получат – 16 человека, со сертельным исходом – 11 человек, легкую степень поражения получат – 22 человека, пороговую степень поражения получат 59 человек.