Оцінка хімічної обстановки у разі виникнення НС з виливом (викидом) хімічно-отруйних речовин
СДОР характеризуються впливом на людину, навколишнє середовище, тварин, а також поширенням зараженого повітря на відстані, залежно від ступеня вертикальної стійкості повітря (СВСП) у приземному шарі атмосфери.
СВСП визначається температурою повітря, швидкістю вітру в приземному шарі атмосфери на висоті 2 м від поверхні землі, часом доби й хмарністю.
Розрізняють три ступені вертикальної стійкості атмосфери: інверсія, ізотермія і конвекція і визначають їх відповідно до рис. 1.1.
| Швидкість вітру,м/с | День | Ніч | ||||||
| ясно | напів’ясно | хмарно | ясно | напів’ясно | хмарно | |||
| 0,5 | Конвекція | Інверсія | ||||||
| 0,6-2,0 | ||||||||
| 2,1-4,0 | ||||||||
| більше 4,0 | Ізотермія | |||||||
Рисунок 1.1 – Графік орієнтовної оцінки СВСП
Інверсія– це такий стан погоди, при якому температура поверхні ґрунту менше, ніж температура повітря на висоті 2 м. від землі. Вона спостерігається, як правило, у ясні ночі.
Ізотермія– такий стан приземного шару повітря, при якому температура поверхні ґрунту орієнтовно дорівнює температурі повітря на висоті 2 м. від землі.
Конвекція– такий стан приземного шару повітря, при якому температура поверхні ґрунту більше чим температура повітря на висоті 2 м. від землі швидко летючими речовинам.
При оцінці обстановки треба визначити:
- площу зони хімічного зараження;
- час підходу хмари з вражаючою концентрацією отруйних речовин до населеного пункту;
- час вражаючої дії СДОР;
- можливі втрати робітників та службовців в осередку ураження.
Основною характеристикою зони хімічного зараження є глибина розповсюдження хмари зараженого повітря. Ця глибина пропорційна концентрації СДОР і швидкості вітру. На глибину розповсюдження СДОР і на їх концентрацію в повітрі значно впливають вертикальні потоки повітря. Їх напрям характеризується ступенем вертикальної стійкості атмосфери.
Площа хімічного зараження визначається по формулі:
S = ½ Γ ·Ш,(1.1)
де Γ – глибина отруйної хмари, км;
Ш – ширина цієї хмари, км.
Якщо швидкість вітру більше 1 м/с застосовуються коефіцієнти, які мають значення, вказані в таблиці 1.1.
Глибинарозповсюдження отруйної хмари визначається по таблиці 1.2.
При умовах зберігання СДОР в обвалованих ємностях, глибина розповсюдження хмари зменшуєтьсяв 1,5 рази.
Ширинахмари отруйних речовин:
Ш = К·Г, (1.2)
де К – постійна величина, яка дорівнює при інверсії– 0,03; при ізотермії – 0,15; при конвекції – 0,8.
Таблиця 1.1 – Поправочні коефіцієнти при швидкості вітру › 1 м/с
| Поправочний коефіцієнт | Швидкість вітру, м/с | |||||
| при інверсії | 0,6 | 0,45 | 0,38 | - | - | |
| при ізотермії | 0,71 | 0,55 | 0,5 | 0,45 | 0,41 | |
| при конвекції | 0,7 | 0,62 | 0,55 | - | - |
Таблиця 1.2 – Глибина розповсюдження хмари отруйного повітря з вражаючою концентрацією СДОР на відкритій місцевості, км (ємність не обвалована, швидкість вітру 1 м/с)
| Найменування СДОР | Кількість СДОР на об’єкті | |||||
| інверсія | ||||||
| Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень | 3.5 5.5 | 4.5 4.5 7.5 | 6.5 12.5 | ›80 9.5 | ›80 12.5 | ›80 17.5 61.5 |
| ізотермія | ||||||
| Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень | 4.6 0.7 0.8 1.1 | 0.0 0.9 1.5 | 11.5 1.3 1.4 2.5 | 1.9 | 2.4 2.5 | 3.5 8.8 |
| конвекція | ||||||
| Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень | 0.21 0.24 0.33 | 1.4 0.27 0.27 0.45 | 1.96 0.39 0.42 0.65 | 2.4 0.5 0.52 0.88 | 2.85 0.62 0.65 1.1 | 3.15 0.66 0.77 1.5 |
Глибина розповсюдження хмари отруйного повітря з вражаючою концентрацією СДОР на закритій місцевості, км (ємність не обвалована, швидкість вітру 1 м/с).
| Найменування СДОР | Кількість СДОР на об’єкті | |||||
| інверсія | ||||||
| Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень | 6,57 1,14 1,57 | 1,28 1,28 2,14 | 22,85 1,86 3,57 | 41,14 2,71 2,85 5,71 | 48,85 3,42 3,57 7,14 | 4,28 17,6 |
| ізотермія | ||||||
| Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень | 1,31 0,2 0,23 0,31 | 0,26 0,26 0,43 | 3,28 0,37 0,4 0,71 | 4,57 0,54 0,57 1,14 | 5,43 0,68 0,71 1,43 | 0,86 1,1 2,51 |
| конвекція | ||||||
| Хлор, фосген Аміак Сірчаний ангідрид Сірководень | 0,4 0,06 0,07 0,093 | 0,52 0,08 0,08 0,13 | 0,72 0,11 0,12 0,21 | 0,16 0,17 0,34 | 1,2 0,2 0,21 0,43 | 1,32 0,26 0,3 0,65 |
Час підходу хмари з вражаючою концентрацією отруйних речовин до населеного пункту визначається по формулі:
t = R/W, (1.3)
де W – середня швидкість руху хмари з отруйними речовинами;
R – відстань до населеного пункту у метрах.
Середня швидкість руху хмари з вражаючою концентрацією отруйних речовин визначається з таблиці 1.3.
Таблиця 1.3 – Середня швидкість руху хмари з отруйними речовинами W, м/с
| Швидкість вітру, м/с | інверсія | ізотермія | конвекція | |||
| R‹10км | R›10км | R‹10км | R›10км | R‹10км | R›10км | |
| 2,2 | 1,5 | 1,5 | 1,8 | |||
| 4,5 | 3,5 | |||||
| 4,5 | 4,5 | |||||
| - | - | - | - | |||
| - | - | 7,5 | - | - | ||
| - | - | - | - |
Час вражаючої дії отруйних речовиндорівнюється часу випарювання цих речовин:
tвраж = tвипар (1.4)
Час випарювання деяких СДОР визначається із таблиці 1.4.
Таблиця 1.4 – Час випарювання деяких СДОР, год. (швидкість вітру 1 м/с)
| Назва СДОР | Ємність не обвалована | Ємність обвалована |
| Хлор | 1,3 | |
| Фосген | 1,4 | |
| Аміак | 1,2 | |
| Сірчаний ангідрид | 1,3 | |
| Сірководень |
Для швидкості вітру більше, ніж 1 м/с, використовують поправочний коефіцієнт, який має значення, визначені в таблиці № 1.5.
Таблиця 1.5 – Поправочні коефіцієнти при швидкості вітру › 1 м/с.
| Швидкість вітру | ||||||
| Поправочний коефіцієнт | 0,7 | 0,55 | 0,43 | 0,37 | 0,32 |
Розрахунки можливих втрат людей у осередку ураження, приблизно становлять (у % відношенні від загальної кількості втрат):
- легкої ступені – 25;
- середньої й тяжкої ступені – 40;
- зі смертельним наслідком – 35.
Можливі втрати робітників та службовців в осередку ураженнявизначаються за допомогою таблиці 1.6.
Таблиця 1.6 – Можливі втрати робітників, службовців та населення від СДОР в осередку зараження, %
| Умови находження людей | Без протигазів | Забеспеченність людей протигазами ,% | ||||||||
| На відкритій місцевості | 90-100 | |||||||||
| В укриттях, будинках |
Приклад.На заводі, вночі, зруйнувалася обвалована ємність із хлором 25 т. Робітники та службовці забезпечені протигазами на 100%. В осередку ураження опинилися 400 чол. По напрямку вітру, у 8 км від місця аварії розташовано населений пункт. Місцевість відкрита. Метеоумови - ясно, швидкість вітру 3м/сек.
Рішення.
Для визначення глибини (Г) необхідно знати ступень вертикальної стійкості повітря (СВСП) у приземному шарі атмосфери.
Використовуючи рис. 1.1, визначаємо, що в даному випадку це – інверсія.
Використовуючи табл. 1.2 визначаємо глибину розповсюдження отруйної хмари - Г= 80 км, враховуючи коефіцієнт, тому що швидкість вітру 3 м/с (більше 1 м/с).
В умовах вказано, що ємність обвалована, тому знайдену площу треба зменшити в 1,5 рази.
км.
км.
км2.
Середня швидкість руху хмари з вражаючою концентрацією отруйних речовин визначається з таблиці №1.3.
хв.
Час випарювання СДОР визначається із таблиці № 1.4.
Для швидкості вітру більше, ніж 1 м/с, використовують поправочний коефіцієнт, який має значення, визначені в таблиці №1.5.
tвраж = 22 · 0,55 = 12,1 хв.
Можливі втрати робітників та службовців в осередку ураження визначаються за допомогою таблиці 1.6.
Розрахунки можливих втрат людей у осередку ураження, приблизно становлять (у % відношенні від загальної кількості втрат): легкої ступені – 25, середньої й тяжкої ступені – 40, зі смертельним наслідком – 35.
Визначаємо можливі втрати:
Пзаг=400 · 0,04 = 16 чол.
Псм = 16 · 0,35 = 6 чол.
Псер = 16 · 0,4 = 6 чол.
Плегкі = 16 · 0,25 = 3 чол.