Прогнозування масштабів і наслідків аварії на хімічно небезпечному об’єкті

Завдання:

На хімічно небезпечному об’єкті внаслідок аварії зруйновано ємність, в якій містилось 25 т аміаку(зберігання під тиском). На відстані 3 км від ХНО по азимуту 135° знаходиться підприємство харчової промисловості. На підприємстві працює 125 осіб, забезпеченість протигазами – 50%. Час від початку аварії – 1 год.

Метеорологічні умови: ясно,день, швидкість вітру 2 м/с, напрямок вітру (азимут) 315°, температура повітря 0°С.

 

Визначити:

- тривалість дії фактора зараження;

- повну глибину та площу зони хімічного зараження;

- час підходу хмари зараженого повітря до об’єкта харчової промисловості;

- можливі втрати виробничого персоналу.

 

Нанести на схему зону хімічного зараження.

 

Розрахунки:

1. За додатком 1 знаходимо ступінь вертикальної стійкості атмосфери вдень за ясної погоди та швидкості вітру 2 м/с, це буде ізотермія.

2. Визначаємо еквівалентну кількість аміаку у первинній хмарі:

Q₁ = К₁К ₃К₅ К₇ Q ₀ , де

К₁ – коефіцієнт, що залежить від умов зберігання СДОР (додаток 3);

К₃ – коефіцієнт, що дорівнює відношенню значення вражаючої токсодози сірчаного ангідриду до значення вражаючої токсодози іншої СДОР (додаток 3);

К₅ – коефіцієнт, що враховує ступінь вертикальної стійкості атмосфери(для ізотермії – 0,23);

К₇ – коефіцієнт, що враховує вплив температури повітря (додаток 3);

Q₀ – початкова маса викинутої (розлитої) СДОР, т.

Q₁ = 0,18· 0,04 · 0,23 · 0,6 · 25 = 0,025 т

3. Визначаємо тривалість дії фактора зараження:

Т = ,

де d- густина СДОР, т/м³;

h – товщина шару розлитої СДОР,м;

К₂,К₄,К₇ – коефіцієнти з попередніх розрахунків.

Т = = 1,71 год

4. Визначаємо еквівалентну кількість сірчаного ангідриду у вторинній хмарі

Q₂ = (1- K₁)· К ₂ ·К ₃ ·К ₄·К ₅·К ₆·К ₇

де К₂ – коефіцієнт, що залежить від фізико-хімічних властивостей СДОР (додаток 3);

К₄ – коефіцієнт, що враховує швидкість вітру у приземному шарі (додаток 4);

d – густина СДОР, т/м³ ;

h – товщина шару розлитої СДОР, м (товщину шару рідини для СДОР, що вільно розлилася, беруть 0,05 м (5 см) на всій площині розливу;

К₆ – коефіцієнт, що залежить від часу, що пройшов після аварії N і тривалості випаровування речовини Т.

Коефіцієнт К₆ визначають після розрахунків тривалості випаровування речовини Т. При N ≥ T значення К₆ = N^0.8 , при N < T К₆ = Т^0,8 , при Т < 1 год К₆ = 1.

Q₂ = (1-0,18) · 0,025 · 0,04· 1,33 · 0,23 · 1,54 · 1· = 0,3 т

5. Маючи величину Q₁ =0,025 т за додатком 2 знаходимо глибину зони зараження первинною хмарою

Оскільки для маси 0,025 т даних немає, то значення Г₁ знаходимо інтерполяцію

Г₁ = 0,26 + () · 0,21 = 2 км

Маючи величину Q₂ = 0,3 т за додатком 2 знаходимо глибину зони зараження вторинною хмарою

Оскільки для т даних також немає, то для знаходження Г₂ знаходимо інтерполяцію

Г₂ = 0,84+() · 0,34 = 1,8 км

Знаходимо повну глибину зони зараження

Г = Г' + 0,5 · Г"

де Г' – більший

Г" – менший із розмірів Г₁ і Г ₂ .

Г = 2 + 0,5 · 1,8 = 2,9 км

Одержаний результат порівнюємо з max можливим значенням глибини переносу повітряних мас Г_n на даний час, що визначаємо за формулою:

Г_n = t · V,

де t – час від початку аварії, год;

V – швидкість перенесення переднього фронту хмари зараженого повітря при заданій швидкості вітру та ступеня вертикальної стійкості атмосфери, км/год (додаток 5).

Г_n = 1 · 12 = 12 км

Остаточно розрахунковою глибиною зоною зараження слід вважати більше із двох порівнюваних значень Г і Г_n, тобто 12 км.

6. Визначаємо площу можливого хімічного зараження сірчаним ангідридом за формулою:

S_СДОР =

де S_СДОР - площа зони зараження СДОР, км^2;

Г – повна глибина зараження, км;

n – коефіцієнт, що залежить від швидкості вітру

S_СДОР = = 113,04 км²

7. Визначаємо час підходу зараженого повітря за формулою:

t = x/V

де х – відстань від джерела зараження до об’єкта;

V – швидкість перенесення переднього фронту хмари зараженого повітря, км/год,визначається за допомогою додатку 5.

t = 3 / 12 = 0,25 год =15 хв

8. Визначення можливих втрат людей

З додатку 6 знаходимо, що при забезпеченості протигазами 50% втрати персоналу у приміщеннях становитимуть 27%, тобто

В = = 34 особи

Із них уражено: легкого ступеня зазнають – 34 · 0,25 = 9 осіб,середнього та важкого ураження – 34 · 0,4 = 14 осіб і смертельних уражень зазнає – 34 · 0,35= =11 осіб

 

ГРАФІЧНИЙ ДОДАТОК

1. Площа зони фактичного зараження розраховується за формулою:

S_ф = k₈ · Г² · N^0,2 км²,

де k₈ – коефіцієнт, беруть рівним при ізометрії 0,133

S_ф = 0,133 · 113,04 · 1 = 15,03 км ²

2. Межі осередку хімічного ураження визначаються шляхом нанесення параметрів зон зараження на топографічні карти і схеми, на яких зона можливого зараження має вигляд: сектора при швидкості вітру V= 2 м/с, радіус півкола дорівнює Г, бісектриса півкола збігається з віссю сліду хмари й орієнтована за напрямком вітру.

Знаючи площу зони фактичного зараження, яка має форму еліпса, визначають розміри цього еліпса:

а (довжина еліпса) = Г = 12 км

в (ширина еліпса)

Ширина ПЗХЗ:

при ізотермії Ш = 0,3 Г^0,75 , км,

Ш = 0,3 · 12^0,75 = 2 км

Площа розливу S_p = = = 734,2 м = 0,73 км

3. На координатах позначаємо центр аварії і наносимо площу розливу S_р (суцільною лінією).

4. Біля кола робимо пояснюючий надпис (вид НХР і її кількість)

5. Від центру аварії в орієнтованому напрямку вітру проводимо вісь прогнозованих зон зараження.

6. Знаючи довжину і максимальну ширину (Г_n і в) еліпса зони фактичного зараження, будують його на карті або схемі (суцільною лінією) і заштриховують.

7. На отриманій карті або схемі роблять пояснюючі написи.

8. У верхній частині карти чи схеми вказують метеоумови.

9. Уся побудова ведеться чорним кольором, а отримане графічне зараження обстановки замальовується жовтим кольором.

10. Підприємство позначається на осі сліду.