Оценка химической обстановки в чрезвычайных ситуациях.

 

 

ТЕРМИНЫ И ОПРЕДЕЛЕНИЯ

 

Сильнодействующее ядовитое вещество (СДЯВ) – это химическое вещество, применяемое в народнохозяйственных целях, которое при разливе или выбросе может приводить к заражению воздуха с поражающими концентрациями.

Зона заражения СДЯВ - территория, зараженная СДЯВ в опасных для жизни людей пределах.

Под аварией химически опасного объекта понимается нарушение технологических процессов на производстве, повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ и транспортных средств, при осуществлении перевозок и т.д., приводящие к выбросу СДЯВ в атмосферу в количествах, представляющих опасность массового поражения людей и животных.

Под разрушением химически опасного объекта следует понимать его состояние в результате катастроф и стихийных бедствий, приводящих к полной разгерметизации всех емкостей и нарушению технологических коммуникаций.

Химически опасный объект народного хозяйства - объект, при аварии и разрушении которого могут произойти массовые поражения людей, животных и растений сильнодействующими ядовитыми веществами.

Пороговая токсодоза – ингаляционная токсодоза, вызывающая начальные симптомы поражения.

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

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

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

ОЦЕНКА ХИМИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ.

Под оценкой химической обстановки понимают определение масштаба и характера заражения местности отравляющими и сильнодействующими веществами, анализа их влияния на деятельность объектов, сил ГО и населения.

Результатом оценки химической обстановки являются данные о:

- виде загрязняющегося вещества;

- глубине и площади зоны первичного и вторичного загрязнения;

- предельном времени пребывания людей в зоне загрязнения;

- возможных потерях среди обслуживающего персонала (населения);

- стойкость химического загрязнения местности;

- возможных путях миграции загрязняющих веществ.

1. Исходными данными для оценочных расчетов являются:

- общее количество химических загрязняющих веществ на объекте и данные по размещению их запасов в емкостях и технологических трубопроводах, номенклатура используемых предприятием химических веществ;

- количество химических (загрязняющих) веществ, выброшенных в атмосферу, и характер их разлива на подстилающей поверхности («свободно», «в поддон», «в обшивку»),данные о рельефе близлежащей местности;

- высота поддонов или обшивки складских емкостей;

- метеоусловия (температура воздуха, скорость ветра на высоте 10 м, степень вертикальной устойчивости атмосферы, характеризуемой наличием инверсии, конвекции, изотермии и т.д.)

- степень защищенности людей.

2. При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения в качестве исходных данных за величину выброса (Q₀) принимается его содержание в максимальной по объему единичной емкости. Метеоусловия принимаются неблагоприятными (наличие инверсии, скорость ветра опасная - I м/с).

Для прогноза масштабов загрязнения непосредственно после аварии в расчетах используют реальные условия, сложившиеся на объекте.

Процесс заражения объекта в условиях аварии подразделяют на две стадии: образование первичного и образование вторичного облака.

Первичное облако – облако загрязняющего вещества, образующееся в результате мгновенного (1-3 мин) перехода в атмосферу части содержимого емкости при ее разрушении. Вторичное облако – облако загрязняющего вещества, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

Сложность расчетов процесса рассеивания и многообразие реальных условий и факторов, влияющих на размеры зон рассеивания, приводит к необходимости принять ряд упрощающих допущений. Обычно принимают:

- все содержимое разрушившейся емкости поступает в окружающую среду. При авариях на газо - и продуктопроводах величина выброса СДЯВ принимается равной количеству, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями (275-500 т);

- толщина слоя свободно разливающейся жидкости (h) постоянна и составляет 0,05 м;

- толщина слоя жидкости, поступившей в поддон, принимается равной:

h = H- 0,2 м, где H - высота поддона, м;

-толщина слоя жидкости, поступившей в общий поддон от нескольких источников (емкостей, трубопроводов, аппаратов, и т.д.)

 

 

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

- плотность разлившегося вещества, г/см³;

F – реальная площадь разлива в поддоне (обычно площадь поддона), м².

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

Форма зоны заражения принимается:

- в виде окружности с центром в точке пролива, если скорость ветра меньше, чем 0,5 м/с;

- в виде полуокружности, если скорость ветра 0,6-1,0 м/с. Биссектриса полуокружности совпадает с осью облака и ориентирована по направлению ветра;

- в виде сектора, при скорости ветра более 1м/с, причем угол сектора равен 90⁰ при скорости ветра 1,1 – 2,0 м/с и 45⁰ при скорости ветра больше 2,0 м/с.

Биссектриса совпадает с осью следа облака и ориентирована по направлению ветра.

Для расчета масштабов загрязнения определяют количественные характеристики загрязняющего вещества по их эквивалентным значениям.

 

I. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ЗОНЫ ЗАРАЖЕНИЯ

 

1. Эквивалентное количество вещества по первичному облаку рассчитывается по формуле (т):

_, (1)

где К₁ - коэффициент, зависящий от условий хранения загрязняющих веществ. При хранении сжатых газов К₁=1, для сжиженных газов (см. табл. 1)

 

, (2)

 

где С - удельная теплоемкость жидкого вещества, кДж/кг* ;

- разность температур жидкого вещества до и после разрушения сосуда, Т ;

r - удельная теплота испарения жидкого вещества при температуре испарения, кДж/кг.

К₃ - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе выброшенного вещества (см. табл. 1)

К₅ - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха (для инверсии К =1, для изотермии К = 0,23, для конвекции К₅=00,8);

К - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, для сжатых газов К =1 (табл. 1);

Q - количество выброшенного (выливаемого) при аварии вещества, т.

Количество выброшенного (вылившегося) вещества определяется по объему разрушившейся емкости или секции трубопровода, находящейся между автоматическими задвижками.

Для емкостей Q = , (3)

Для секций трубопроводов Q = , (4)

 

 

где - объем секции газопровода (емкости), м ;

n - процентное содержание ядовитого химического вещества в природном газе.

Максимальное количество СДЯВ, содержащегося в трубопроводе между автоматическими отсекателями, например, для аммиакопроводов – 275-500 т.

^{Таблица 1}

Характеристики СДЯВ и вспомогательные коэффициенты для определения глубин зон заражения

№	Наименование СДЯВ	Плотность СДЯВ, т/м3	Температура кипения,	Пороговая токсодоза,	Значения вспомогательных коэффициентов
газ	жид- кость	К1	К3	К5	К7
для -20	для 0,оС	для 20,оС	для 40,оС
	Аммиак: Хранение под давлением Изотермическое хранение	0,0008   -	0,681   0,681	-33,42   -33,42		0,18   0,01	0,025   0,025	0,04   0,04	0,3	0,6		1,4
	Диметиламин	0,002	0,680	6,9	1,2	0,06	0,041	0,5	0 0,3	0 0,8		2,5
	Натрий акриловая кислота		0,806	77,3	0,75		0,007	0,8	0,1	0,4		2,4
	Сернистый ангидрид	0,0029	1,462	-10,1	1,8	0,11	0,049	0,33	0 0,5	0,3		1,7
	Сероводород	0,0015	0,964	-60.3	16,1	0,27	0,042	0,036	0,5	0,8		1,2
	Фтор	0,0017	1,512	-188,2	0,2	0,95	0,038	3,0	0,8	0,9		1,1
	Хлор	0,0032	1,553	-34,1	0,6	0,18	0,052	1,0	0,3	0,6		1,4
	Хлорциан	0,0021	1,22	12,6	0,75	0,04	0,048	0,8		0 0.6		3,9 1

 

Примечание. Для определения К в числителе даны значения доз первичного, а в знаменателе для вторичного облака

ЭКВИВАЛЕНТНОЕ КОЛИЧЕСТВО ВЕЩЕСТВА ПО ВТОРИЧНОМУ ОБЛАКУ