Порядок прогнозування хімічної обстановки при аваріях

На хімічно небезпечних об'єктах

1. Тривалість вражаючої дії ХНР, визначається часом їх випаровування з площини розливу:

Твраж. = Твип. =   Твраж. = Твип. =

(2)

де h – товщина шару розливу рідини, м;

ρ – густина ХНР, т/м³, таблиця 1;

k₂ – коефіцієнт, що враховує фізико - хімічні властивості ХНР, таблиця 2;

k₄ – коефіцієнт, що враховує швидкість вітру, таблиця 3;

k₇ - коефіцієнт, що враховує вплив температури повітря, таблиця 2.

Таблиця 1

Фізико-токсичні властивості ХНР

№ п/п	Хімічно небезпечна речовина	Густина, т/м3	Температура кипіння, ºС
газ	рідина
	Аміак	0,0008	0,681	-33,42
	Сірчастий ангідрид	0,0029	1,762	-10
	Сірководень	0,0018	0,964	-65,35
	Синільна кислота	-	0,687	25,7
	Хлор	0,0012	1,553	-34,6
	Фосген	0,0035	1,432	8,2

Таблиця 2

Допоміжні коефіцієнти для визначення глибини зараження

№ п/п	Хімічно небезпечна речовина	Значення допоміжних коефіцієнтів
k1	k2	k3	k7 для температури повітря, ºС
-40	-20
	Аміак (під тиском)	0,18	0,025	0,04	0/0,9	0,3/1	0,6/1	1/1	1,4/1
Аміак (ізотермічне зберігання)	0,01	0,025	0,04	0/0,9	1/1	1/1	1/1	1/1
	Сірчастий ангідрид	0,11	0,049	0,333	0/0,2	0/0,5	0,3/1	1/1	1,7/0
	Сірководень	0,27	0,042	0,036	0,3/1	0,5/1	0,8/1	1/1	1,2/1
	Синільна кислота		0,026	3,0			0,4		1,3
	Хлор	0,18	0,052		0/0,9	0,3/1	0,6/1	1/1	1,4/1
	Фосген	0,05	0,061		0/0,1	0/0,3	0/0,7	1/1	2,7/1

Чисельник – для первинного облаку

Знаменник – для вторинного облаку

 

Таблиця 3

Значення коефіцієнта k₄ залежно від швидкості вітру

Швидкість вітру, м/с
k4		1,33	1,67	2,0	2,34

 

2.Визначення еквівалентної кількості речовини

Враховуючи умови зберігання ХНР, еквівалентна кількість речовини визначається в первинній і вторинній хмарі або тільки у вторинній хмарі, таблиця 4.

Таблиця 4

Способи зберігання і ємність місткостей для зберігання і перевезення ХНР

№ п/п	Найменування ХНР	Ємність зберігання,т	Спосіб зберігання	Викид (виливання)	Розрахунок масштабів зараження	Зберігання, перевезення та транспортування
	аміак	5-5000	У стислому стані	Викид в атмосферу	Первинна хмара	У стислому стані
5-	У рідкому стані під тиском	Виливання на поверхню	Первинна і вторинна хмара	У зрідженому стані
50-500	Виливання в піддон (обвало вування)
10000-	Ізотерміч ний
	Сірчастий ангідрид	10-50	У рідкому стані	На поверхню землі	Первинна і вторинна хмара	У зрідженому стані
	У піддон	Первинна і вторинна хмара	У зрідженому стані
	Сірководень	10-50	У рідкому стані під тиском	На поверхню землі	Первинна і вторинна хмара	У зрідженому стані
	У піддон
	Синільна кислота	1-20	При l навколишнього середовища	На поверхню землі	Вторинна хмара	У рідкому стані
У піддон
	Хлор	1-100	У рідкому стані	На поверхню землі	Первинна і вторинна хмара	У зрідженому стані
	У піддон
	Ізотерміч ний
	Фосген	1-10	При l навколишнього середовища	На поверхню землі	Вторинна хмара	У рідкому стані
	У піддон

 

2.1. Еквівалентної кількості речовини в первинній хмарі:

 

Qекв 1 =k1·k3·k5·k7·Q0, (т)   Qекв 1 =0,18×0,04×1×1×24 = 0,1728 = 0,2 (т)

(3)

де k₁ - коефіцієнт, що залежить від умов зберігання ХНР, таблиця 2;

k₃ - коефіцієнт, рівний відношенню порогової токсодози хлору до порогової токсодози іншої ХНР, таблиця 2;

k₅ - коефіцієнт, що враховує ступінь вертикальної стійкості атмосфери: для інверсії k₅ –1; для ізотермії k₅ –0,23; для конвекції k₅ –0,08;

k₇ - коефіцієнт, що враховує вплив температури повітря, таблиця 2;

Q₀ –кількість викинутої (або розлитої) при аварії речовини, т.

2.2.Еквівалентної кількості речовини у вторинній хмарі:

Qекв 2 =(1-k1) k2·k3·k4·k5·k6 ·k7 , (т)   Qекв 2 =(1-0,18) 0,025·0,04·1·1·3,03 ·1 = 0,43 (т)

(4)

де: k₁ - коефіцієнт, що залежить від умов зберігання ХНР, таблиця 2;

k₂ - коефіцієнт, що враховує фізико - хімічні властивості ХНР, таблиця 2;

k₃ - коефіцієнт, рівний відношенню порогової токсодози хлору до порогової токсодози іншого ХНР, таблиця 2;

k₄ – коефіцієнт, що враховує швидкість вітру, таблиця 3;

k₅ – коефіцієнт, що враховує ступінь вертикальної стійкості атмосфери:

для інверсії k₅ –1; для ізотермії k₅ –0,23; для конверсії k₅ –0,08

k₆ – коефіцієнт, що залежить від часу t, що пройшов після початку аварії;

 

 

k_{6 =} 3,03

t – час, що пройшов після аварії, год.

Якщо час не задано, то приймаємо t = 4 год., 4^0,8 = 3,03 година.

k₇ - коефіцієнт, що враховує вплив температури повітря, табл. 2;

Q₀– кількість викинутої (або розлитої) при аварії речовини, т;

h – товщина шару розливу рідини, м;

ρ – густина ХНР, т/м³, таблиця 1.

3.Визначаємо глибину зараження

За таблицею 5 визначаємо максимальне значення глибини зони зараження первинною (Г1) або вторинною (Г2) хмарою ХНР, залежно від еквівалентної кількості речовини і швидкості вітру.

(Г1) – 1,73. (Г2) – 2,72.

Повна глибина зони зараження Г (км), обумовлена дією первинної і вторинної хмари ХНР, визначається:

 

Г= Г`+0,5Г``, (км)   Г= 2,72+0,5×1,73 = 3, 637 (км)

(5)

де: Г` - найбільший;

Г`` - найменший з розмірів Г1 і Г2.

Отримані значення порівнюються з гранично можливим значенням глибини перенесення повітряних мас Гп, що визначається за формулою:

 

Гп = t·w, (км)   Гп = 4×5 = 20 (км)

(6)

де: t – час, що пройшов після аварії.

Якщо час не задано, то приймаємо t= 4 год.

w – швидкість перенесення переднього фронту зараженого повітря при даній швидкості вітру і ступені вертикальної стійкості повітря, км/год, таблиця 6.

За остаточну величину глибини зони зараження приймається менше з двох порівнюваних між собою значень, тобто

Г_р = 1,73.

 

Таблиця 5

Глибина (км) зони зараження

Швидкість вітру, м/с	Еквівалентна кількість ХНР, т
0,01	0,05	0,1	0,5
1 і менше	0,38	0,85	1,25	3,16	4,75	9,18	12,53	19,20	29,56	38,13	52,67	65,23	81,91
	0,26	0,59	0,84	1,92	2,84	5,35	7,20	10,83	16,44	21,02	28,73	35,35	44,09	37,79
	0,22	0,48	0,68	1,53	2,17	3,99	5,34	7,96	11,944	15,18	20,59	25,21	31,30	61,47	84,50
	0,19	0,42	0,59	1,33	1,88	3,28	4,36	6,45	9,62	12,18	16,43	20,05	24,80	48,18	65,92	81,17
	0,17	0,38	0,53	1,19	1,68	2,91	3,75	5,53	8,19	10,33	13,88	16,89	20,82	40,11	54,67	67,15	83,60

 

Таблиця 6

Швидкість (км/год) перенесення первинного фронту хмари зараженого повітря (w) залежно від швидкості вітру

Стан атмосфери (ступінь вертикальної стійкості)	Швидкість вітру, м/с
Інверсія					-	-
Ізотермія					-	-
Конвекція

 

4. Визначення площі зони зараження ХНР

4.1. Площа зони можливого зараження для первинної (вторинної) хмари ХНР розраховується за формулою:

 

S =8,72·10-3·Гр2·φ, (км2)   S =8,72·10-3·1,732·180 = 4,7 (км2)

(7)

де: Г_р - глибина зони зараження, км

φ – кутові розміри зони можливого зараження, градус, таблиця 7.

Таблиця 7

Кутові розміри зони можливого зараження ХНР залежно від швидкості вітру

V,м/с	<0,5	0,6-1	1,1-2	>2
φº
Умовні позначення зони на картах або схемах

 

4.2. Площа зони фактичного зараження (км²), при заданому часі від початку аварії, розраховується за формулою:

Sф= k8·t0,2·Гр2, (км2)   Sф= 0,081·40,2·1,732 = 0,322 (км2)

(8)

де: k₈ - коефіцієнт, що враховує ступінь вертикальної стійкості повітря, приймається рівним: для інверсії k₈ –0,081; для ізотермії k₈ –0,133; для конверсії k₈ –0,235;

t – час, що пройшов після аварії.

Якщо час не задано, то приймаємо, t = 4 год.

Зона фактичного зараження на картах і схемах позначається у вигляді еліпса.

5. Ширина зони фактичного зараження (мала вісь еліпса)

В=1,3 3, (км)   В=1,3 3 = 0,73(км)

(9)

де: S_ф, Г_р – площа і глибина зони фактичного зараження.

 

Рис 1. Схема розповсюдження хмари ХНР

 

6. Визначення часу підходу зараженої хмари до об'єкту залежить від швидкості перенесення хмари повітряним потоком і визначається за формулою:

tпідх (год.)   tпідх = (год.)

(10)

де: R – відстань від місця аварії до заданого об'єкта, км

W – швидкість перенесення переднього фронту хмари зараженого повітря, км/год, таблиця 6.

Загальна кількість населення, що проживає на території, яка може бути заражена, визначається за формулою:

 

N=Sф·Nнас.   N= 0,322·150 = 48,3.

(11)

де N_нас. – густина населення.

Численність населення, що знаходиться на момент аварії в приміщеннях і на відкритій місцевості приймається, виходячи з часу аварії.

Для підприємства (об'єкта) відсоток персоналу, що працює усередині будівель і будівлі, визначається завданням.

7. Визначення можливих втрат серед виробничого персоналу підприємств і населення.

Можливі втрати серед виробничого персоналу підприємств і населення визначаємо за таблицею 7, залежно від забезпечення працюючих засобами індивідуального захисту (протигазами) і місце знаходження людей (в укриттях, будівлях або на відкритій місцевості) при проходженні зараженої хмари.

7.1. Визначається кількість виробничого персоналу, що знаходиться в будівлі (N_буд) і на відкритій місцевості (N_{відкр.місц.})

Nбуд = 0,01·Пбуд·Nзм, (чол.) Nбуд = 0,01·93·48,3 = 44,919 (чол.)   N відкр.місц.= 0,01·П відкр.місц.·Nзм, (чол.) N відкр.місц.= 0,01·7·48,3 = 3,381 (чол.)

(12)

де П_буд, П _{відкр.місц.} – відсоток робітників, що знаходиться в будівлях і на відкритій місцевості (на території об'єкта) відповідно від чисельності робочої зміни;

N_зм – численність, найбільшої робочої зміни об'єкта, осіб.

7.2. Визначається кількість робітників і службовців, які можуть одержати поразки ХНР, знаходячись у будівлях і на відкритій місцевості (на території об'єкта)(при ЗIЗ 100%)

 

Nбуд. ур = 0,01·Пбуд.ур·Nбуд, (чол.)   Nбуд. ур = 0,01·4·44,919 = 1,796 (чол.)   Nвідкр.місц.ур = 0,01·Пвідкр.місц.ур.·Nвідкр.місц., (чол.)   Nвідкр.місц.ур = 0,01·10·3,381 = 0,33 (чол.)

(13)

де: П_{буд. ур}, П_{відкр.місц.ур}^. – можливий % поразки в будівлях і на відкритій місцевості залежно від % забезпечення їх протигазами, таблиця 8;

N_{буд. ур}, N_{відкр.місц.ур}^. - кількість уражених у будівлях і на відкритій місцевості залежно від наявності (%) засобів індивідуального захисту (протигазів).

Таблиця 8

Можливі втрати працівників об’єкта і населення від ХНР в осередку ураження, %

Мови перебування людей	Без Проти газів	Забезпеченість протигазами, %
На відкритій місцевості	90-100
У простих укриттях, будівлях

7.3. Визначаються сумарні втрати серед робітників і службовців підприємства (об'єкта):

Nсум. = Nбуд. ур.+ Nвідкр.місц.ур, (чол.)   Nсум. = 1,796.+ 0,33 = 2, 126 (чол.)

(14)

7.4.Определяется структура втрат:

легкого ступеня     середнього і важкого     із смертельним результатом

Nур.л. = 0,01·25·Nсум., (чол.) Nур.л. = 0,01·25·2,126 = 0,53 (чол.)   Nур.с-в. = 0,01·40·Nсум., (чол.) Nур.с-в. = 0,01·40·2,126 = 0, 85(чол.)   Nур.см. = 0,01·35·Nсум., (чол.) Nур.см. = 0,01·35·2,126 = 0, 74 (чол.)

(15)

8.Складання аварійної картки ХНР.

 

Фізико-хімічні і небезпечні властивості ХНР

Аміак - безбарвний газ з різким запахом, легше за повітря, при виході в атмосферу димить. Добре розчиняється у воді. Перевозиться і зберігається в рідкому або зрідженому стані. Резервуари з аміаком розміщуються, як правило, в піддоні або захищаються обвалуванням. Горючий газ. Горить за наявності постійного джерела вогню. Пари утворюють з повітрям вибухонебезпечні суміші. Ємність може вибухати при нагріванні. Ступінь токсичності – 3. Загальнотоксичні ефекти в основному обумовлені дією аміаку на нервову систему. Порушується обмін глуамінової і р-кетоуглутарової кислоти в корі головного мозку. Порушується згортання крові, спостерігається втрата пам’яті, порушення рівноваги, втрата зору і голосу. Ознаки поразки: сильне подразнення очей і носа, часте чхання, слинотеча, нудота, головний біль, спостерігається сечовипускання і біль в області грудини; потерпілі знаходяться в стані буйного марення, не спроможні стояти. Смерть може наступити через декілька годин або добу від серцевої слабкості або зупинки серця. Перша допомога – свіже повітря, вдихання теплої водяної пари, 10% розчину ментолу в хлороформі, тепле молоко з боржомі або содою. При задусі – кисень, при спазмі голосової щілини – тепло на область шиї, теплі водяні інгаляції. При ураженні шкіри – обмивання чистою водою, накладення примочки з 5% оцетової, лимонної або соляної кислоти.

 

9.Нанесення зон зараження на топографічні карти і схеми.