Прогнозирование глубин зон заражения АХОВ

Общие положения

 

ГОСТ Р 22.2.08 определяет опасное химическое вещество как химическое вещество, прямое или опосредованное воздействие которого на человека может вызвать острые и хронические заболевания людей или их гибель.

АХОВ – аварийно химически опасное вещество АХОВ – при разливе или выбросе может привести к загрязнению воздуха на уровне поражающих концентраций. ГОСТ Р 22.9.05 определяет АХОВ как опасное химическое вещество, применяемое в промышленности и сельском хозяйстве, при аварийном выбросе (разливе) которого может произойти заражение окружающей среды в поражающих живой организм концентрациях (токсодозах). Самыми распространенными АХОВ являются сжиженные аммиак и хлор.

Химически опасный объект народного хозяйства – объект, при аварии или разрушении которого могут произойти массовые поражения людей, животных и растений.

Зона заражения АХОВ – территория, на которой концентрация АХОВ достигает значений, опасных для жизни людей.

Под прогнозированием масштаба заражения АХОВ понимается определение глубины и площади зоны заражения АХОВ.

Под аварией понимается нарушение технологических процессов на производстве, повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств, приводящее к выбросу АХОВ в атмосферу в количествах, которые могут вызвать массовое поражение людей и животных.

Под разрушением химически опасного объекта понимают результат катастроф и стихийных бедствий, приведших к полной разгерметизации всех емкостей и нарушению технологических коммуникаций.

Первичное облако – облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (1 - 3 мин) перехода в атмосферу части АХОВ из емкости при ее разрушении.

Вторичное облако – облако АХОВ, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

Пороговая токсодоза – ингаляционная токсодоза, вызывающая начальные симптомы поражения.

Под эквивалентным количеством АХОВ понимается такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости атмосферы количеством АХОВ, перешедшим в первичное (вторичное) облако.

Площадь зоны фактического заражения АХОВ – площадь территории, зараженной АХОВ в опасных для жизни пределах.

Площадь зоны возможного заражения АХОВ – площадь территории, в пределах которой под воздействием изменения направления ветра может перемещаться облако АХОВ.

 

При аварийном выбросе (разливе) АХОВ его распространение в воздушной среде во многом определяют метеорологические условия: скорость ветра и температура воздуха. В пособии рассмотрены три основных формы состояния устойчивости воздушной среды: изотермия, инверсия и конвекция, которые определяют различный характер движения зараженных воздушных масс и глубину их проникновения (рисунок …).

При теплопередаче путем естественной конвекции (неравномерного нагревания в поле тяготения Земли) нижние слои воздуха нагреваются, становятся легче и всплывают. Облако АХОВ, рассеиваясь в верхних слоях атмосферы, наносит наименьший поражающий вред людям и животным.

Изотермия (неизменность температуры воздуха с высотой в некотором слое атмосферы) определяет относительно постоянное (по высоте от поверхности земли) распространение облака АХОВ.

Характер распространения выброса АХОВ при инверсии иной, чем при конвекции; холодный воздух «прижимает» облако к земле.

 

Настоящая методика позволяет осуществлять прогнозирование масштабов зон заражения при авариях на технологических емкостях и хранилищах, при транспортировке железнодорожным, трубопроводным и другими видами транспорта, а также в случае разрушения химически опасных объектов.

1.1. Методика распространяется на случай выброса АХОВ в атмосферу в газообразном, парообразном или аэрозольном состоянии.

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

для снижения газов – отдельно по первичному и вторичному облаку;

для сжатых газов – только по первичному облаку;

для ядовитых жидкостей, кипящих выше температуры окружающей среды – только по вторичному облаку.

1.2. Исходные данные для прогнозирования масштабов заражения АХОВ:

- общее количество АХОВ на объекте и данные по размещению их запасов в емкостях и технологических трубопроводах;

- количество АХОВ, выброшенных в атмосферу, и характер их разлива на подстилающей поверхности («свободно», «в поддон» или в «обваловку»);

- высота поддона или обваловки складских емкостей;

- метеорологические условия: температура воздуха, скорость ветра на высоте 10м, степень вертикальной устойчивости воздуха.

1.3. При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения на случай производственных аварий в качестве исходных данных рекомендуется принимать: за величину выброса АХОВ (Q₀) – его содержание в максимальной по объему единичной емкости (а для сейсмических районов – общий запас), метеорологические условия – инверсия, скорость ветра - 1м/с.

Для прогноза масштабов заражения непосредственно после аварии должны браться конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося) АХОВ и реальные метеоусловия.

1.4. Внешние границы зоны заражения АХОВ рассчитываются по пороговой токсодозе при ингаляционном воздействии на организм человека.

Порядок нанесения зон заражения на планы и карты изложен ниже.

1.5. Принятые допущения:

емкости, содержащие АХОВ, при авариях разрушаются полностью;

толщина слоя жидкости для АХОВ (h), разлившихся свободно на подстилающей поверхности, принимается равной 0,05м по всей площади разлива; для АХОВ, разлившихся в поддон или обваловку, определяется из соотношений:

при разливах из емкостей, имеющих самостоятельный поддон (обвалование)

h = H – 0.2,

где: H – высота поддона (обвалования), м;

при разливах из емкостей, расположенных группой, имеющих общий поддон (обвалование)

h = Q₀ / (F * d),

где: Q₀ – количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т;

d – плотность АХОВ, т/куб.м;

F – реальная площадь разлива в поддон (обвалование), кв.м;

предельное время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменными метеорологических условий (степени вертикальной устойчивости воздуха, направления и скорости ветра) составляют 4 часа. По истечении указанного времени прогноз обстановки должен уточняться;

при авариях на газо- и продуктопроводах величина выброса АХОВ принимается равной его максимальному количеству, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями, например для амиакопроводов –275 –500 т.

в методике используется понятие эквивалентного количества АХОВ, т.е. такого количества хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости воздуха количеством данного вещества, перешедшим в первичное или вторичное облако.

Прогнозирование глубин зон заражения АХОВ

Расчет глубины зоны заражения АХОВ ведется с помощью данных, приведенных в таблице П2.7.7.-1.