Порядок прогнозування хімічної обстановки при аваріях
На хімічно небезпечних об'єктах
1. Тривалість вражаючої дії ХНР, визначається часом їх випаровування з площини розливу:
Твраж. = Твип. =  Твраж. = Твип. =  | (2) |
де h – товщина шару розливу рідини, м;
ρ – густина ХНР, т/м3, таблиця 1;
k2 – коефіцієнт, що враховує фізико - хімічні властивості ХНР, таблиця 2;
k4 – коефіцієнт, що враховує швидкість вітру, таблиця 3;
k7 - коефіцієнт, що враховує вплив температури повітря, таблиця 2.
Таблиця 1
Фізико-токсичні властивості ХНР
| № п/п | Хімічно небезпечна речовина | Густина, т/м3 | Температура кипіння, ºС | |
| газ | рідина | |||
| Аміак | 0,0008 | 0,681 | -33,42 | |
| Сірчастий ангідрид | 0,0029 | 1,762 | -10 | |
| Сірководень | 0,0018 | 0,964 | -65,35 | |
| Синільна кислота | - | 0,687 | 25,7 | |
| Хлор | 0,0012 | 1,553 | -34,6 | |
| Фосген | 0,0035 | 1,432 | 8,2 |
Таблиця 2
Допоміжні коефіцієнти для визначення глибини зараження
| № п/п | Хімічно небезпечна речовина | Значення допоміжних коефіцієнтів | |||||||
| k1 | k2 | k3 | k7 для температури повітря, ºС | ||||||
| -40 | -20 | ||||||||
| Аміак (під тиском) | 0,18 | 0,025 | 0,04 | 0/0,9 | 0,3/1 | 0,6/1 | 1/1 | 1,4/1 | |
| Аміак (ізотермічне зберігання) | 0,01 | 0,025 | 0,04 | 0/0,9 | 1/1 | 1/1 | 1/1 | 1/1 | |
| Сірчастий ангідрид | 0,11 | 0,049 | 0,333 | 0/0,2 | 0/0,5 | 0,3/1 | 1/1 | 1,7/0 | |
| Сірководень | 0,27 | 0,042 | 0,036 | 0,3/1 | 0,5/1 | 0,8/1 | 1/1 | 1,2/1 | |
| Синільна кислота | 0,026 | 3,0 | 0,4 | 1,3 | |||||
| Хлор | 0,18 | 0,052 | 0/0,9 | 0,3/1 | 0,6/1 | 1/1 | 1,4/1 | ||
| Фосген | 0,05 | 0,061 | 0/0,1 | 0/0,3 | 0/0,7 | 1/1 | 2,7/1 |
Чисельник – для первинного облаку
Знаменник – для вторинного облаку
Таблиця 3
Значення коефіцієнта k4 залежно від швидкості вітру
| Швидкість вітру, м/с | |||||
| k4 | 1,33 | 1,67 | 2,0 | 2,34 |
2.Визначення еквівалентної кількості речовини
Враховуючи умови зберігання ХНР, еквівалентна кількість речовини визначається в первинній і вторинній хмарі або тільки у вторинній хмарі, таблиця 4.
Таблиця 4
Способи зберігання і ємність місткостей для зберігання і перевезення ХНР
| № п/п | Найменування ХНР | Ємність зберігання,т | Спосіб зберігання | Викид (виливання) | Розрахунок масштабів зараження | Зберігання, перевезення та транспортування |
| аміак | 5-5000 | У стислому стані | Викид в атмосферу | Первинна хмара | У стислому стані | |
| 5- | У рідкому стані під тиском | Виливання на поверхню | Первинна і вторинна хмара | У зрідженому стані | ||
| 50-500 | Виливання в піддон (обвало вування) | |||||
| 10000- | Ізотерміч ний | |||||
| Сірчастий ангідрид | 10-50 | У рідкому стані | На поверхню землі | Первинна і вторинна хмара | У зрідженому стані | |
| У піддон | Первинна і вторинна хмара | У зрідженому стані | ||||
| Сірководень | 10-50 | У рідкому стані під тиском | На поверхню землі | Первинна і вторинна хмара | У зрідженому стані | |
| У піддон | ||||||
| Синільна кислота | 1-20 | При l навколишнього середовища | На поверхню землі | Вторинна хмара | У рідкому стані | |
| У піддон | ||||||
| Хлор | 1-100 | У рідкому стані | На поверхню землі | Первинна і вторинна хмара | У зрідженому стані | |
| У піддон | ||||||
| Ізотерміч ний | ||||||
| Фосген | 1-10 | При l навколишнього середовища | На поверхню землі | Вторинна хмара | У рідкому стані | |
| У піддон |
2.1. Еквівалентної кількості речовини в первинній хмарі:
| Qекв 1 =k1·k3·k5·k7·Q0, (т) Qекв 1 =0,18×0,04×1×1×24 = 0,1728 = 0,2 (т) | (3) |
де k1 - коефіцієнт, що залежить від умов зберігання ХНР, таблиця 2;
k3 - коефіцієнт, рівний відношенню порогової токсодози хлору до порогової токсодози іншої ХНР, таблиця 2;
k5 - коефіцієнт, що враховує ступінь вертикальної стійкості атмосфери: для інверсії k5 –1; для ізотермії k5 –0,23; для конвекції k5 –0,08;
k7 - коефіцієнт, що враховує вплив температури повітря, таблиця 2;
Q0 –кількість викинутої (або розлитої) при аварії речовини, т.
2.2.Еквівалентної кількості речовини у вторинній хмарі:
Qекв 2 =(1-k1) k2·k3·k4·k5·k6 ·k7  , (т) Qекв 2 =(1-0,18) 0,025·0,04·1·1·3,03 ·1  = 0,43 (т) | (4) |
де: k1 - коефіцієнт, що залежить від умов зберігання ХНР, таблиця 2;
k2 - коефіцієнт, що враховує фізико - хімічні властивості ХНР, таблиця 2;
k3 - коефіцієнт, рівний відношенню порогової токсодози хлору до порогової токсодози іншого ХНР, таблиця 2;
k4 – коефіцієнт, що враховує швидкість вітру, таблиця 3;
k5 – коефіцієнт, що враховує ступінь вертикальної стійкості атмосфери:
для інверсії k5 –1; для ізотермії k5 –0,23; для конверсії k5 –0,08
k6 – коефіцієнт, що залежить від часу t, що пройшов після початку аварії;
k6 = 3,03
t – час, що пройшов після аварії, год.
Якщо час не задано, то приймаємо t = 4 год., 40,8 = 3,03 година.
k7 - коефіцієнт, що враховує вплив температури повітря, табл. 2;
Q0– кількість викинутої (або розлитої) при аварії речовини, т;
h – товщина шару розливу рідини, м;
ρ – густина ХНР, т/м3, таблиця 1.
3.Визначаємо глибину зараження
За таблицею 5 визначаємо максимальне значення глибини зони зараження первинною (Г1) або вторинною (Г2) хмарою ХНР, залежно від еквівалентної кількості речовини і швидкості вітру.
(Г1) – 1,73. (Г2) – 2,72.
Повна глибина зони зараження Г (км), обумовлена дією первинної і вторинної хмари ХНР, визначається:
| Г= Г`+0,5Г``, (км) Г= 2,72+0,5×1,73 = 3, 637 (км) | (5) |
де: Г` - найбільший;
Г`` - найменший з розмірів Г1 і Г2.
Отримані значення порівнюються з гранично можливим значенням глибини перенесення повітряних мас Гп, що визначається за формулою:
| Гп = t·w, (км) Гп = 4×5 = 20 (км) | (6) |
де: t – час, що пройшов після аварії.
Якщо час не задано, то приймаємо t= 4 год.
w – швидкість перенесення переднього фронту зараженого повітря при даній швидкості вітру і ступені вертикальної стійкості повітря, км/год, таблиця 6.
За остаточну величину глибини зони зараження приймається менше з двох порівнюваних між собою значень, тобто
Гр = 1,73.
Таблиця 5
Глибина (км) зони зараження
| Швидкість вітру, м/с | Еквівалентна кількість ХНР, т | |||||||||||||||||
| 0,01 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | |||||||||||||||
| 1 і менше | 0,38 | 0,85 | 1,25 | 3,16 | 4,75 | 9,18 | 12,53 | 19,20 | 29,56 | 38,13 | 52,67 | 65,23 | 81,91 | |||||
| 0,26 | 0,59 | 0,84 | 1,92 | 2,84 | 5,35 | 7,20 | 10,83 | 16,44 | 21,02 | 28,73 | 35,35 | 44,09 | 37,79 | |||||
| 0,22 | 0,48 | 0,68 | 1,53 | 2,17 | 3,99 | 5,34 | 7,96 | 11,944 | 15,18 | 20,59 | 25,21 | 31,30 | 61,47 | 84,50 | ||||
| 0,19 | 0,42 | 0,59 | 1,33 | 1,88 | 3,28 | 4,36 | 6,45 | 9,62 | 12,18 | 16,43 | 20,05 | 24,80 | 48,18 | 65,92 | 81,17 | |||
| 0,17 | 0,38 | 0,53 | 1,19 | 1,68 | 2,91 | 3,75 | 5,53 | 8,19 | 10,33 | 13,88 | 16,89 | 20,82 | 40,11 | 54,67 | 67,15 | 83,60 |
Таблиця 6
Швидкість (км/год) перенесення первинного фронту хмари зараженого повітря (w) залежно від швидкості вітру
| Стан атмосфери (ступінь вертикальної стійкості) | Швидкість вітру, м/с | |||||
| Інверсія | - | - | ||||
| Ізотермія | - | - | ||||
| Конвекція |
4. Визначення площі зони зараження ХНР
4.1. Площа зони можливого зараження для первинної (вторинної) хмари ХНР розраховується за формулою:
| S =8,72·10-3·Гр2·φ, (км2) S =8,72·10-3·1,732·180 = 4,7 (км2) | (7) |
де: Гр - глибина зони зараження, км
φ – кутові розміри зони можливого зараження, градус, таблиця 7.
Таблиця 7
Кутові розміри зони можливого зараження ХНР залежно від швидкості вітру
| V,м/с | <0,5 | 0,6-1 | 1,1-2 | >2 |
| φº | ||||
| Умовні позначення зони на картах або схемах |  |  |  |
4.2. Площа зони фактичного зараження (км2), при заданому часі від початку аварії, розраховується за формулою:
| Sф= k8·t0,2·Гр2, (км2) Sф= 0,081·40,2·1,732 = 0,322 (км2) | (8) |
де: k8 - коефіцієнт, що враховує ступінь вертикальної стійкості повітря, приймається рівним: для інверсії k8 –0,081; для ізотермії k8 –0,133; для конверсії k8 –0,235;
t – час, що пройшов після аварії.
Якщо час не задано, то приймаємо, t = 4 год.
Зона фактичного зараження на картах і схемах позначається у вигляді еліпса.
5. Ширина зони фактичного зараження (мала вісь еліпса)
В=1,3  3, (км) В=1,3  3 = 0,73(км) | (9) |
де: Sф, Гр – площа і глибина зони фактичного зараження.
Рис 1. Схема розповсюдження хмари ХНР
6. Визначення часу підходу зараженої хмари до об'єкту залежить від швидкості перенесення хмари повітряним потоком і визначається за формулою:
tпідх  (год.) tпідх  = (год.) | (10) |
де: R – відстань від місця аварії до заданого об'єкта, км
W – швидкість перенесення переднього фронту хмари зараженого повітря, км/год, таблиця 6.
Загальна кількість населення, що проживає на території, яка може бути заражена, визначається за формулою:
| N=Sф·Nнас. N= 0,322·150 = 48,3. | (11) |
де Nнас. – густина населення.
Численність населення, що знаходиться на момент аварії в приміщеннях і на відкритій місцевості приймається, виходячи з часу аварії.
Для підприємства (об'єкта) відсоток персоналу, що працює усередині будівель і будівлі, визначається завданням.
7. Визначення можливих втрат серед виробничого персоналу підприємств і населення.
Можливі втрати серед виробничого персоналу підприємств і населення визначаємо за таблицею 7, залежно від забезпечення працюючих засобами індивідуального захисту (протигазами) і місце знаходження людей (в укриттях, будівлях або на відкритій місцевості) при проходженні зараженої хмари.
7.1. Визначається кількість виробничого персоналу, що знаходиться в будівлі (Nбуд) і на відкритій місцевості (Nвідкр.місц.)
| Nбуд = 0,01·Пбуд·Nзм, (чол.) Nбуд = 0,01·93·48,3 = 44,919 (чол.) N відкр.місц.= 0,01·П відкр.місц.·Nзм, (чол.) N відкр.місц.= 0,01·7·48,3 = 3,381 (чол.) | (12) |
де Пбуд, П відкр.місц. – відсоток робітників, що знаходиться в будівлях і на відкритій місцевості (на території об'єкта) відповідно від чисельності робочої зміни;
Nзм – численність, найбільшої робочої зміни об'єкта, осіб.
7.2. Визначається кількість робітників і службовців, які можуть одержати поразки ХНР, знаходячись у будівлях і на відкритій місцевості (на території об'єкта)(при ЗIЗ 100%)
| Nбуд. ур = 0,01·Пбуд.ур·Nбуд, (чол.) Nбуд. ур = 0,01·4·44,919 = 1,796 (чол.) Nвідкр.місц.ур = 0,01·Пвідкр.місц.ур.·Nвідкр.місц., (чол.) Nвідкр.місц.ур = 0,01·10·3,381 = 0,33 (чол.) | (13) |
де: Пбуд. ур, Пвідкр.місц.ур. – можливий % поразки в будівлях і на відкритій місцевості залежно від % забезпечення їх протигазами, таблиця 8;
Nбуд. ур, Nвідкр.місц.ур. - кількість уражених у будівлях і на відкритій місцевості залежно від наявності (%) засобів індивідуального захисту (протигазів).
Таблиця 8
Можливі втрати працівників об’єкта і населення від ХНР в осередку ураження, %
| Мови перебування людей | Без Проти газів | Забезпеченість протигазами, % | ||||||||
| На відкритій місцевості | 90-100 | |||||||||
| У простих укриттях, будівлях |
7.3. Визначаються сумарні втрати серед робітників і службовців підприємства (об'єкта):
| Nсум. = Nбуд. ур.+ Nвідкр.місц.ур, (чол.) Nсум. = 1,796.+ 0,33 = 2, 126 (чол.) | (14) |
7.4.Определяется структура втрат:
| легкого ступеня середнього і важкого із смертельним результатом | Nур.л. = 0,01·25·Nсум., (чол.) Nур.л. = 0,01·25·2,126 = 0,53 (чол.) Nур.с-в. = 0,01·40·Nсум., (чол.) Nур.с-в. = 0,01·40·2,126 = 0, 85(чол.) Nур.см. = 0,01·35·Nсум., (чол.) Nур.см. = 0,01·35·2,126 = 0, 74 (чол.) | (15) |
8.Складання аварійної картки ХНР.
Фізико-хімічні і небезпечні властивості ХНР
Аміак - безбарвний газ з різким запахом, легше за повітря, при виході в атмосферу димить. Добре розчиняється у воді. Перевозиться і зберігається в рідкому або зрідженому стані. Резервуари з аміаком розміщуються, як правило, в піддоні або захищаються обвалуванням. Горючий газ. Горить за наявності постійного джерела вогню. Пари утворюють з повітрям вибухонебезпечні суміші. Ємність може вибухати при нагріванні. Ступінь токсичності – 3. Загальнотоксичні ефекти в основному обумовлені дією аміаку на нервову систему. Порушується обмін глуамінової і р-кетоуглутарової кислоти в корі головного мозку. Порушується згортання крові, спостерігається втрата пам’яті, порушення рівноваги, втрата зору і голосу. Ознаки поразки: сильне подразнення очей і носа, часте чхання, слинотеча, нудота, головний біль, спостерігається сечовипускання і біль в області грудини; потерпілі знаходяться в стані буйного марення, не спроможні стояти. Смерть може наступити через декілька годин або добу від серцевої слабкості або зупинки серця. Перша допомога – свіже повітря, вдихання теплої водяної пари, 10% розчину ментолу в хлороформі, тепле молоко з боржомі або содою. При задусі – кисень, при спазмі голосової щілини – тепло на область шиї, теплі водяні інгаляції. При ураженні шкіри – обмивання чистою водою, накладення примочки з 5% оцетової, лимонної або соляної кислоти.
9.Нанесення зон зараження на топографічні карти і схеми.