Прогнозирование масштабов заражения
Последствия влияния опасных химических веществ при авариях на промышленных объектах и транспорте прогнозируются с целью определения возможных масштабов заражения и планирования организации защиты людей, которые могут оказаться в зоне химического заражения.
Прогнозирование масштабов заражения - это определение глубины и площади возможного и фактического заражения территории сильнодействующими ядовитыми веществами (СДЯВ), времени подхода зараженного воздуха и уровня опасности поражения людей.
Методика прогнозирования применяется для химических веществ, которые находятся в жидком или газообразном состоянии, и при попадании в атмосферу переходят в газообразное состояние, образуя облако зараженного воздуха (первичное и вторичное).Расчеты проводятся для приземного слоя воздуха до высоты 10 м над поверхностью земли.
Прогнозирование химической обстановки может быть долгосрочным (оперативным) и аварийным [3].
Долгосрочное прогнозирование проводится заблаговременно, при этом рассчитываются возможные масштабы заражения, определяются силы и средства для ликвидации последствий аварии, разрабатываются мероприятия для обеспечения защиты людей и повышения устойчивости работы производственных объектов, в том числе,объектов морского транспорта.
Для долгосрочного прогнозирования необходимые следующие данные:
- условия разлива химического вещества (принимается один из вариантов условий разлива: «в поддон» или «произвольно»);
- общее количество опасных химических веществ на объекте (при этом принимается, что условия разлива химического вещества соответствуют варианту «произвольно»;
- количество химического вещества в единичной максимальной емкости;
- высота обвалования единичной максимальной емкости и высота поддона (при этом, в зависимости от условий хранения химического вещества, принимается один из вариантов условий разлива: «в поддон» или «произвольно»;
- метеоусловия (задаются следующие данные: скорость ветра в приземном слое равна 1 м/с; температура воздуха равна 20°С; степень вертикальной устойчивости воздуха - инверсия; направление ветра не учитывается, поэтому распространение облака зараженного воздуха принимается в поле 360°);
- объем заполнения емкости принимается равным 70 % от паспортного объема (при этом принимается, что емкость при аварии разрушается полностью);
- при авариях на газо- и продуктопроводах количество выброса химического вещества принимается таким, чтобы оно равнялось его максимальному количеству, находящемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями (это примерно соответствует количеству в 270-500 т);
- средняя плотность населения, проживающего в данной местности;
- условия защищенности производственного персонала, населения, продуктов питания и воды.
В результате разрушения емкости и мгновенного (за 1-3 минуты) попадания в атмосферу химического вещества образуется первичное облако заражения. Испарение вещества, разлившегося на подстилающую поверхность, образует вторичное облако опасного химического вещества.
При расположении в пределах административной территории двух и более химически опасных объектов, и наложении зон возможного заражения одна на другую, численность населения, которая может попасть в зону заражения, определяется из расчета одноразового заражения максимальной территории, попадающей в зону возможного заражения СДЯВ.
Зона возможного химического заражения - это площадь круга с радиусом, который равняется глубине распространения облака зараженного воздуха с поражающей токсичной дозой.
При хранении на объекте или административной территории нескольких опасных веществ прогнозирование масштабов заражения и оценивание степени химической опасности проводятся для самого опасного СДЯВ (авария с выбросом (выливанием) которого может быть наиболее опасной для населения).
Условный размер зоны возможного заражения можно выразить через радиус круга, который равняется глубине заражения ( Г ), и коэффициент, условно выражающий угловой размер зоны заражения(φ ).
При скорости ветра менее 1 м/с заражение имеет вид круга с центром, где находится источник заражения. В этом случае угловой размер зоны заражения равен φ = 360°.
При скорости ветра по прогнозу в 1 м/с зона заражения имеет вид полукруга. При этом φ = 180°. Биссектриса полукруга совпадает с осью следа зараженного облака и направлена по направлению ветра.
При скорости ветра более 1 м/с по прогнозу зона заражения имеет вид сектора. При этом, при скорости ветра от 1 до 2 м/с, φ = 90°, а при скорости ветра более 2 м/с, φ = 45°.Биссектриса сектора совпадает с осью следа облака и направлена по направлению ветра.
Аварийное прогнозированиеосуществляется после возникновения аварии по данным разведки с целью определения возможных последствий аварии и последовательности действий в зоне возможного химического заражения. Прогноз осуществляется не более чем на 4 часа, после чего он должен быть уточнен.
Для аварийного прогнозирования необходимые следующие данные:
- общее количество химического вещества в емкости (или трубопроводе) на момент аварии;
- характер разлива химического вещества на подстилающую поверхность («в поддон» или «произвольно»);
- высота обвалования емкости (или высота поддона);
- наличие населенных пунктов, лесных и садовых насаждений;
- реальные метеоусловия на данное время: температура воздуха (°С); скорость воздуха (м/с) и направление ветра в приземном слое; степень вертикальной устойчивости слоев воздуха (инверсия, конвекция или изотермия);
- средняя плотность населения для территории, над которой распространяется облако зараженного воздуха;
- условия защищенности людей.
Оценивание химической обстановки предусматривает определение размеров зон химического заражения и очагов химического поражения, времени подхода зараженного воздуха до определенного объекта или границ населенного пункта, длительности поражающего действия и возможных людских потерь в очаге химического поражения.
Рассмотрим методику решения задач по оценке химической обстановкипри угризе заражении сильнодействующими ядовитими веществами.