Пример оценки химической обстаовки

Исходные данные:

1. на очистных сооружениях хранится и используется около 50 т хлора – сильнодействующего ядовитого вещества;

2. емкость с хлором обвалована;

3. принимаем направление ветра, в момент аварии, самое неблагоприятное, т.е. ветер направлен со стороны м. Обухово на учебные корпуса СПбГАСЭ (ул. Прогонная);

4. местность открытая;

5. сотрудники СПбГАСЭ средств индивидуальной защиты пре себе не имеют;

6. расстояние от очистных сооружений, до СПбГАСЭ R=5 км.

Оценку химической обстановки начнем рассматривать для случая самого неблагоприятного состояния вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха – инверсии. Инверсия – это такое состояние воздуха, когда отсутствуют восходящие потоки, а температура поверхности почвы ниже температуры воздуха. Она возникает ночью, примерно за 1 час до восхода солнца и удерживается час после восхода, при малых (до 4 м/с) скоростях ветра и ясной погоде.

При этом по Приложению 2 определяем глубину распространения облака зараженного в поражающей концентрации воздуха для не обвалованной емкости и при скорости ветра 1 м/с.

Глубину распространения облака зараженного воздуха, км (емкость не обвалована, скорость ветра 1 м/с) берем из Приложения 2.

Из таблицы 1 определяем, что 50 т хлора глубина распространения облака будет более 80 км. Примем условно 100 км.

Учитывая то обстоятельство, что емкость с хлором у нас обвалована, определим глубину зоны в поражающей концентрации Г_пк: , где коэффициент 1,5 учитывает снижение глубины распространения воздуха в 1,5 раза, поскольку емкость обвалована (по сравнению с нахождением емкости на открытом месте). При этом глубина зоны со смертельной концентрацией составит: .

Определяем глубину распространения зараженного воздуха при больших величинах скорости воздуха, для этого определяем величину поправочных коэффициентов.

Продолжение прил. 1

Таблица 2

Величины поправочных коэффициентов при скоростях ветра,
отличных от 1 м/с

Скорость ветра, м/с
Поправочный коэффициент
Инверсия		0,6	0,45	0,38	-	-
Изотермия		0,71	0,55	0,5	0,45	0,41

 

При инверсии и скорости ветра 2 м/с глубина распространения зараженного воздуха составит:

Г_пк=67·0,6=40 км

При скорости ветра 3 м/с - Г_пк=67·0,45=30 км

При скорости ветра 4 м/с - Г_пк=67·0,38=25 км

При скорости ветра более 4 м/с такого состояния вертикальной устойчивости, как инверсия, не бывает.

Определим глубину распространения для состояния вертикальной устойчивости «изотермия» (промежуточное состояние воздуха, при котором восходящие потоки воздуха развиты очень слабо, а температура поверхности почвы и воздуха практически равны). Такое явление наблюдается в любое время года и суток при пасмурной погоде.

По таблице 3 и скорости ветра 1 м/с глубина для не обвалованной емкости составит Г=16 км (для хлора емкостью 50 т).

Таблица 3

Глубина распространения облака, км
(емкость не обвалована, скорость ветра 1 м/с).

Наименование ХВ	Количество емкости, Т
При изотермии
Хлор, фосген	1,8	4,6		11,5
Аммиак	0,4	0,7	0,9	1,3	1,9	2,4	3,0	6,7	11,5
Сернистый водород	0,5	0,8	0,9	1,4		2,5	3,5	7,9
Сероводород	0,6	1,1	1,5	2,5			8,8	14,5

 

Учитывая, то обстоятельство, что емкость с хлором у нас обвалована, определим зону в поражающей концентрации: , т.е. при изотермии глубина распространения меньше даже при самой неблагоприятной скорости ветра, чем при инверсии.

Таким образом, определим, что до СПбГАСЭ облако зараженного воздуха может распространяться как при инверсии, так и при изотермии.

Определим ширину зоны заражения в СПбГАСЭ, которая составит:

Продолжение прил. 1

Ш=0,03·Г_пк=0,03·67=2 км (для инверсии) и Ш=0,15·Г_пк=0,15·10=1,5 км (для изотермии).

Такая ширина будет на границе СПбГАСЭ, а в районе обоих учебных корпусов ширина зоны заражения составит:

Ш=0,03·R=0,03·5=0.15 км (для инверсии) и Ш=0,15·R=0,15·5=0.75 км (для изотермии).

Высота подъема облака в районе СПбГАСЭ составит:

Н=0,01·R=0,01·5=0.05 км (для инверсии) и Н=0,03·R=0,03·5=0.15 км (для изотермии).

Возможные потери среди населения могут составить:

1. при нахождении на открытой местности до 100%;

2. при нахождении в зданиях до 50%.

Время испарения разлившегося хлора определим по таблице 4.

Таблица 4

Время испарения ХВ, ч,
при скорости движения воздуха 1 м/с

Наименование ХВ	Вид хранилища
Не обвалованное	Обвалованное
Хлор	1,3
Аммиак	1,2
Сернистый ангидрид	1,3
Сероводород	1,0

 

При скорости ветра 1 м/с время испарения хлора составим 2 часа, при скорости ветра 4 м/с – 9,5 часов.

Время подхода облака, зараженного хлором, к СПбГАСЭ составит:

часов, (3)

где: R – расстояние от хранилища хлора СПбГАСЭ, м;

U – средняя скорость переноса облака воздушным потоком на высоте, м/с (принимается равной 2,2);

V – скорость ветра, м/с.

При скорости ветра 1 м/с, .

Выводы из приведенной оценки: для студентов и сотрудников СПбГАСЭ авария с емкостью хлора на очистительных сооружениях представляет серьезную опасность при таком состоянии вертикальной устойчивости приземного слоя воздуха, как инверсия и изотермия. Следует отметить, что продолжительность состояния инверсии при малых скоростях ветра (до 4 м/с) составляет около 2 часов.

Продолжение прил. 1

 

Действия службы ГО СПбГАСЭ при угрозе химического заражения
(газ хлор)

1. При получении сигнала об аварии на очистительных сооружениях (выброс хлора в атмосферу) по сигналу «внимание всем» необходимо:

а) немедленно прекратить занятия оповестить об этом по местной трансляционной сети: всем студентам и сотрудникам находиться в аудиториях;

б) провести силами студентов и сотрудников под руководством комендантов герметизацию помещений;

в) подготовить средства индивидуальной защиты;

г) быть готовыми по особому указанию выйти в безопасную зону.

2. При угрозе химического заражения (по сигналу, «авария на химически опасном объекте») необходимо:

а) оставаться в загерметизированных помещениях (от газа хлора на верхних этажах, т.к. хлор в 2,5 раза тяжелее воздуха, имеет зеленовато-желтый цвет с характерным запахом);

б) защитить органы дыхания (для кратковременного использования применить респиратор «лепесток», длительно – противогаз типов ГП-5, ГП-7, или противопыльную тканевую маску, ватно-марлевую повязку, смоченных в 2% растворе питьевой соды), средства защиты следует поучить в штабе ГО.

Для выявления обстановки на территории СПбГАСЭ должно работать звено химразведки ГО под руководством начальника службы ГО академии.

Приложение 2

Глубина распространения облака зараженного воздуха, км.
(емкость не обвалована, скорость ветра 1 м/с)

 

Наименование ХВ	Количество ХВ в емкости, (на объекте), Т
При инверсии
Хлор, фосген					более 80
Аммиак		3,5	4,5	6,5	9,5			35,5
Сернистый ангидрид	2,5		4,5			12,5	17,5	53,3
Сероводород		5,5	7,5	12,5			61,5	более 80
При изотермии
Хлор, фосген	1,8	4,6		11,5
Аммиак	0,4	0,7	0,9	1,3	1,9	2,4	3,0	6,7	11,5
Сернистый ангидрид	0,5	0,8	0,9	1,4		2,5	3,5	7,9
Сероводород	0,6	1,1	1,5	2,5			8,8	14,5
При конвекции
Хлор, фосген	0,47		1,4	1,96	2,4	2,85	3,15	3,6	4,32
Аммиак	0,12	0,21	0,27	0,39	0,5	0,62	0,66	1,14	1,96
Сернистый ангидрид	0,15	0,24	0,27	0,42	0,52	0,65	0,77	1,34	2,04
Сероводород	0,18	0,33	0,45	0,65	0,88	1,1	1,5	2,18	2,4

 

Приложение 3

Средняя скорость переноса облака, зараженного ХВ,
воздушным потоком, м/с

 

Скорость ветра в приземном слое VI, м/с	Удаление от места аварии R, км
до 10	более 10	до 10	более 10	до 10	более 10
инверсия	изотермия	конвекция
		2,2	1,5		1,5	1,8
			4,5		4,5
	-	-	7,5		-	-
	-	-	10,5		-	-
	-	-			-	-

 

 

Практическая работа №17