Прогнозирование зон заражения при авариях с выбросами ахов.

Содержание
Введение
Глава 1. Теоретические особенности изучения аварийно-химических опасных веществах;
Понятие о аварийно-химических опасных веществах;
Зоны заражения аварийно-химическими опасными веществами;
Глава 2. Прогнозирование масштабов заражения при химической аварии.
2.1. Прогнозирование масштабов заражения аммиака при химической аварии;
2.2. Защита населения аварийно химически-опасного вещества – аммиака.
Заключение
Список использованной литературы
Введение
Проблема промышленной безопасности значительно обострилась с появлением крупномасштабных химических производств в первой половине нашего века. Основу химической промышленности составили производства непрерывного цикла, производительность которых не имеет, по существу, естественных ограничений. Постоянный рост производительности обусловлен значительными экономическими преимуществами крупных установок. Как следствие, возрастает содержание опасных веществ в технологических аппаратах, что сопровождается возникновением опасностей катастрофических пожаров, взрывов, токсических выбросов и других разрушительных явлений.
Безопасность функционирования химически опасных веществ (ХОВ) зависит от многих факторов: физико-химических свойств сырья, полупродуктов и продуктов, от характера технологического процесса, от конструкции и надежности оборудования, условий хранения и транспортирования химических веществ, состояния контрольно-измерительных приборов и средств автоматизации, эффективности средств противоаварийной защиты и т.д.
Под химической обстановкой понимаются масштабы и степень химического заражения местности, оказывающие влияние на работу объектов и жизнедеятельность населения. Основными исходными данными при прогнозировании и оценке химической обстановки являются тип и количество вылившегося вещества, условия хранения, степень защищенности населения, метеорологические условия – скорость ветра, температура воздуха, его вертикальная устойчивость – инверсия, изотермия, конвекция.
«Перечень опасных химических продуктов, при нахождении которых на производстве либо на хранении выше установленных объемов необходима разработка дополнительных мероприятий по защите населения на случай аварий с этими продуктами», утвержденный 20 декабря 1990 года включает 34 наименования АХОВ.
Аварийные ситуации со АХОВ возможны в процессе их промышленного производства, транспортировки и хранения, а также при преднамеренном разрушении объектов химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, текстильной, целлюлозно-бумажной и других отраслей промышленности, складов, мощных холодильников и водоочистных сооружений, газопроводов, а также транспортных средств, обслуживающих эти отрасли и объекты.
Объектом изучения в данном реферате выступают аварийно-химические опасные вещества.
Предметом методы прогнозирования масштабов заражения аммиака при химической аварии.
Цель данного реферата – проанализировать вредные последствия аварий и катастроф с выбросами АХОВ и рассмотреть основные средства защиты населения в этих ситуациях.
Для достижения данной цели, в реферате поставлены следующие задачи:
Рассмотреть теоретические особенности изучения аварийно-химических опасных веществах;
Определить зоны заражения аварийно-химическими опасными веществами;
Изучить методику прогнозирования масштабов заражения аммиака при химической аварии;
Выработка мер, направленных на защиту населения от аварийно химически-опасного вещества – аммиака.
Структура работы включает в себя: введение, 2 раздела, 4 подпункта, заключение и список использованной литературы.
Глава 1. Теоретические особенности изучения аварийно-химических опасных веществах;
Понятие о аварийно-химических опасных веществах;
Растет ассортимент применяемых в промышленности, сельском хозяйстве и быту химических веществ. Некоторые из них токсичны и вредны. При проливе, или выбросе в окружающую среду способны вызвать массовые поражения людей, животных, приводят к заражению воздуха, почвы, воды, растений. Их называют аварийно химически опасными веществами (АХОВ). Определенные виды АХОВ находятся в больших количествах на предприятиях, их производящих или использующих в производстве. В случае аварии может произойти поражение людей не только непосредственно на объекте, но и за его пределами, в ближайших населенных пунктах. Так, на территории России за 5 лет (с 1985 по 1990 г.) произошло более 120 крупных аварий, связанных с производством, транспортировкой и хранением АХОВ. Только в 1994 г. произошло более 1 тыс. аварий техногенного характера и среди них многие с выбросом АХОВ. А всего в России более 3 тыс. химически опасных объектов.
Крупными запасами ядовитых веществ располагают предприятия химической, целлюлозно-бумажной, оборонной, нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности, черной и цветной металлургии, промышленности минеральных удобрений.
Аварийно-химические опасные вещества (АХОВ) - это обращающиеся в больших количествах в промышленности и на транспорте токсические химические вещества, способные в случае разрушений (аварий) на объектах легко переходить в атмосферу и вызывать массовые поражения людей.
Значительные их количества сосредоточены на объектах пищевой, мясомолочной промышленности, холодильниках, торговых базах, различных АО, в жилищно-коммунальном хозяйстве. Наиболее распространенными из них являются хлор, аммиак, сероводород, двуокись серы (сернистый газ), нитрил акриловой кислоты, синильная кислота фосген, метилмеркаптан, бензол, бромистый водород, фтор, фтористый водород. В большинстве случаев при обычных условиях АХОВ находятся в газообразном или жидком состояниях. Однако при производстве, использовании, хранении и перевозке газообразные, как правило, сжимают, приводя в жидкое состояние, Это резко сокращает занимаемый ими объем. При аварии в атмосферу выбрасывается АХОВ, образуя зону заражения. Двигаясь по направлению приземного ветра, облако АХОВ может сформировать зону заражения глубиной до десятков километров, вызывая поражения людей в населенных пунктах.
В зависимости от масштабов заражения аварии подразделяются на частные, объектовые, местные, региональные и глобальные.
Для характеристики токсических свойств АХОВ используются понятия: предельно допустимая концентрация (ПДК) вредного вещества и токсическая доза (токсодоза). ПДК - концентрация, которая при ежедневном воздействии на человека в течение длительного времени не вызывает патологических изменений или заболеваний, обнаруживаемых современными методами диагностики. Она относится к 8-часовому рабочему дню и не может использоваться для оценки опасности аварийных ситуации в связи с тем, что в чрезвычайных случаях время воздействия АХОВ весьма ограниченно. Под токсодозой понимается количество вещества, вызывающее определенный токсический эффект.
Хлор
При нормальных условиях газ желто-зеленого цвета с резким раздражающим специфическим запахом. При обычном давлении затвердевает при -101 С и сжижается при -34°С. Тяжелее воздуха примерно в 2,5 раза. Вследствие этого стелется по земле, скапливается в низинах, подвалах, колодцах, тоннелях. Ежегодное потребление хлора в мире достигает 40 млн. т. Используется он в производстве хлорорганических соединений (винил хлорида, хлоропренового каучука, дихлорэтана, хлорбензола и др.). В большинстве случаев применяется для отбеливания тканей и бумажной массы, обеззараживания питьевой воды, как дезинфицирующее средство и в различных друг отраслях промышленности. Хранят и перевозят его в стальных баллонах и железнодорожных цистернах под давлением. При выходе в атмосферу дымит, заражает водоемы. В первую мировую войну применялся в качестве отравляющего вещества удушающего действия. Поражает легкие, раздражает слизистые и кожу.
Первые признаки отравления - резкая загрудинная боль, резь в глазах, слезоотделение, сухой кашель, рвота, нарушение координации, одышка. Соприкосновение с парами хлора вызывает ожоги слизистой оболочки дыхательных путей, глаз, кожи.
Воздействие в течение 30 - 60 мин при концентрации 100 - 200 мг/м3 опасно для жизни.
Следует помнить, что предельно допустимые концентрации (ПДК) хлор атмосферном воздухе следующие:
среднесуточная - 0,03 мг/м3;
максимальная разовая - 0,1 мг/м3
в рабочем помещении промышленного предприятия -1 мг/м3.
Если все-таки произошло поражение хлором, пострадавшего немедленно выносят на свежий воздух, тепло укрывают и дают дышать парами спирта или водки.
Наличие хлора в воздухе можно определить с помощью ВПХР (войсковой прибор химической разведки), используя индикаторные трубки, обозначенные тремя зелеными кольцами, или УГ-2 (универсальный газоанализатор). При интенсивной утечке хлора используют распыленный раствор кальцинированной соды или воду, чтобы осадить газ. Место разлива заливают аммиачной водой, известковым молоком, раствором кальцинированной соды или каустика с концентрацией 60 - 80% и более (примерный расход - 2 л раствора на 1 кг хлора).
Аммиак
При нормальных условиях бесцветный газ с характерным резким запахом («нашатырного спирта»), почти в два раза легче воздуха. При выходе в атмосферу дымит. При обычном давлении затвердевает при температуре -78 С и сжижается при -34°С. С воздухом образует взрывоопасные смеси в пределах 15-28 объемных процентов.
Растворимость его в воде больше, чем у всех других газов: один объем воды поглощает при 20 С около 700 объемов аммиака, 10%-й раствор аммиака поступает в продажу под названием «нашатырный спирт». Он находит применение в медицине и в домашнем хозяйстве (при стирке белья, выведении пятен и т.д.). 18-20%-й раствор называется аммиачной водой и используется как удобрение.
Жидкий аммиак - хороший растворитель большинства органических и неорганических соединений.
Мировое производство аммиака ежегодно составляет около 90 млн.т. Его используют при получении азотной кислоты, азотосодержащих солей, соды, мочевины, синильной кислоты, удобрений, диазотипных светокопировальных материалов. Жидкий аммиак широко применяется в качестве рабочего вещества (хладагента) в холодильных машинах и установках. Перевозится в сжиженном состоянии под давлением. Предельно допустимые концентрации (ПДК) в воздухе населенных мест:
среднесуточная и максимально разовая - 0,2 мг/м3,
в рабочем помещении промышленного предприятия - 20 мг/м3.
Если же его содержание в воздухе достигает 500 мг/м3, он опасен для вдыхания (возможен смертельный исход). Вызывает поражение дыхательных путей.
Признаки: насморк, кашель, затрудненное дыхание, удушье, учащается сердцебиение, нарастает частота пульса. Пары сильно раздражают слизистые оболочки и кожные покровы, вызывают жжение, покраснение и зуд кожи, резь в глазах, слезотечение. При соприкосновении жидкого аммиака и его растворов с кожей возникает обморожение, жжение, возможен ожог с пузырями, изъязвления.
Если поражение аммиаком все же произошло, следует немедленно вынести пострадавшего на свежий воздух. Транспортировать надо в лежачем положении. Необходимо обеспечить тепло и покой, дать увлажненный кислород. При отеке легких искусственное дыхание делать нельзя.
Наличие и концентрацию этого газа в воздухе позволяет определить универсальный газоанализатор УГ-2. В случае аварии необходимо опасную зону изолировать, удалить людей и не допускать никого без средств защиты органов дыхания и кожи. Около зоны следует находиться с наветренной стороны. Место разлива нейтрализуют слабым раствором кислоты, промывают большим количеством роды. Если произошла утечка газообразного аммиака, то с помощью поливомоечных машин, авторазливочных станций, пожарных машин распыляют воду, чтобы поглотить пары.
Синильная кислота
Это цианистый водород, цианисто-водородная кислота - бесцветная прозрачная жидкость. Она обладает своеобразным дурманящим запахом, напоминающим запах горького миндаля. Температура плавления -13,3°С, кипения +25,7°С. При обычной температуре очень летуча. Ее капли на воздухе быстро испаряются: летом - в течение 5 мин, зимой - около 1 ч. С водой смешивается во всех отношениях, легко растворяется в спиртах, бензине. Синильную кислоту используют для получения хлорциана, акрилонитрила аминокислот, акрилатов, необходимых при производстве пластмасс, а также качестве фумиганта - средства борьбы с вредителями сельского хозяйства, для обработки закрытых помещений и транспортных средств. Среднесуточная предельно допустимая концентрация (ПДК) в воздухе населенных мест равна 0,01 мг/м3. При 80 мг/м3 отравление возникает независимо от экспозиции. Дегазацию синильной кислоты на местности не проводят, так как она высоколетуча.
Сероводород
Бесцветный газ с резким неприятным запахом. Сжижается при температуре 60,3°С. Плотность при нормальных условиях составляет примерно 1,7, т.е. более чем в полтора раза тяжелее воздуха. Поэтому при авариях скапливается низинах, подвалах, тоннелях, первых этажах зданий. Загрязняет водоемы. Содержится в попутных газах месторождений нефти, в вулканических газах, в водах минеральных источников. Применяется в производстве серной кислоты, серы, сульфидов, сераорганических соединений. Сероводород опасен при вдыхании, раздражает кожу и слизистые оболочки. Первые признаки отравления: головная боль, слезотечение, светобоязнь, жжение в глазах, металлический привкус во рту, тошнота, рвота, холодный пот. При аварии необходимо жидкость оградить земляным валом, чтобы она не попала в водоемы, канализацию, подвалы, низинные участки местности. Для обеззараживания используют известковое молоко, раствор соды или каустика. Если произошла утечка газа - его осаждают распыленной водой.
Зоны заражения аварийно-химическими опасными веществами;
В большинстве случаев при аварии и разрушении емкости давление над жидкими веществами падает до атмосферного, АХОВ вскипает и выделяется атмосферу в виде газа, пара или аэрозоля. Облако газа (пара, аэрозоля) АХОВ образовавшееся в момент разрушения емкости в пределах первых 3 минут называется первичным облаком зараженного воздуха. Оно распространяется на большие расстояния. Оставшаяся часть жидкости (особенно с температурой кипения выше 20°С) растекается по поверхности и также постепенно испаряется. Пары (газы) поступают в атмосферу, образуя вторичное облако зараженного воздуха, которое распространяется на меньшее расстояние. Таким образом, зона заражения АХОВ - это территория, зараженная ядовитыми веществами в опасных для жизни людей пределах (концентрациях).
Глубина зоны распространения зараженного воздуха зависит от концентрации АХОВ и скорости ветра. Например, при ветре 1 м/с за один час облако от места аварии удалится на 5 - 7 км, при 2 м/с - на 10 - 14, а при 3 м/ с - на 16 - 21 км. Значительное увеличение скорости ветра (6-7 м/с и более) способствует его быстрому рассеиванию. Повышение температуры почвы и воздуха ускоряет испарение АХОВ, а следовательно, увеличивает концентрацию его над зараженной территорией. На глубину распространения АХОВ и величину его концентрации в значительной степени влияют вертикальные перемещения воздуха, как мы говорим, погодные условия.
Форма (вид) зоны заражения АХОВ в значительной мере зависит от скорости ветра. Так, например, при скорости менее 0,5 м/с она принимается за окружность, при скорости от 0,6 до 1 м/с - за полуокружность, при скорости от 1,1 м/с до 2 м/с - за сектор с углом в 90°, при скорости более 2м/с - за сектор с углом в 45°.
Надо иметь в виду, что здания и сооружения городской застройки нагреваются солнечными лучами быстрее, чем расположенные в сельской местности. Поэтому в городе наблюдается интенсивное движение воздуха, связанное обычно с его притоком от периферии к центру по магистральным улицам. Это способствует проникновению АХОВ во дворы, тупики, подвальные помещения и создает повышенную опасность поражения населения. В целом можно считать, что стойкость АХОВ в городе выше, чем на открытой местности.
В некоторых случаях, особенно при стихийных бедствиях, могут произойти аварии с выбросом значительных количеств аварийно химически опасных веществ. В такой обстановке заражение может превышать ПДК, что приведет не только к поражению людей, но и смертельным исходам.
К особенностям химического заражения, влияющим на жизнеобеспечение населения, можно отнести следующее:
опасные концентрации АХОВ могут существовать от нескольких часов до нескольких суток;
незначительная вероятность поражения людей АХОВ через кожные покровы не требует применения средств защиты кожи при эвакуации населения;
низкая способность к заражению предметов одежды, мебели, предметов обихода позволяет пользоваться ими после обычного проветривания без специальной обработки;
чрезвычайная оперативность проведения защитных мероприятий, т.к. пребывание людей в течение нескольких минут в облаке АХОВ может привести к массовым поражениям;
трудности обнаружения АХОВ, из-за отсутствия надежных технических средств специфической индикации;
эвакуация на короткий срок не требует строительства новых жилых домов, причем в теплое время года для размещения эвакуируемого населения могут широко применяться палаточные городки;
дальность эвакуации зависит от масштабов аварии, но как правило, не превышает 15 км от зоны заражения;
в большинстве случаев не требуется санитарной обработки эвакуированного населения и дегазации одежды;
возможность больших санитарных потерь среди населения потребует создания специальных бригад для оказания медицинской помощи пострадавшим;
заражение водоисточников, продовольствия и пищевого сырья возможно лишь тогда, когда ядовитое вещество будет в жидкой фазе и, в отдельных случаях, в твердом состоянии;
большинство видов продовольственного сырья и продуктов, хранящихся открыто, после воздействия на них газообразных АХОВ достаточно проверить или подвергнуть кулинарной обработке, чтобы в дальнейшем использовать по назначению.
Глава 2. Прогнозирование масштабов заражения при химической аварии.
При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения на случай производственных аварий в качестве исходных данных рекомендуется принимать: выброс АХОВ (Q0) – количество АХОВ в максимальной по объёму единичной ёмкости (технологической, складской, транспортной и др.), метеорологические условия – инверсия, скорость метра 1 м/с.
Для прогнозирования масштабов заражения непосредственно после аварии должны браться конкретные данные о количестве выброшенного (разлившегося) АХОВ и реальные метеоусловия.
Внешние границы зоны заражения рассчитываются по пороговой токсодозе при ингаляционном воздействии на организм.
Ёмкости, содержащие АХОВ, при авариях разрушаются полностью.
Толщина слоя жидкости АХОВ, разлившегося свободно на подстилающей поверхности, принимается равной 0,05 м по всей площади разлива; для АХОВ.
Разлившиеся в поддон или обваловку, определяется следующим образом:
а) при разливах из ёмкостей имеющих самостоятельный поддон (обваловку):
,
где: Н – высота поддона (обваловки), м;
б) при разливах из ёмкостей, расположенных группой, имеющих общий поддон (обваловку) :,
где: Q0 – количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, тd – Плотность АХОВ, т/м3;
F – Реальная площадь разлива в поддон (обваловку), м2.
Предельное время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменным метеорологических условий составляет 4 ч. По истечении указанного времени прогноз обстановки должен уточняться.
При авариях на газопроводах и продуктопроводах выброс АХОВ принимается равными максимальному количеству АХОВ, содержащемуся в трубопроводе между отсекателями, например, для аммиакапроводов – 275-500 т.
Исходные данные:
Таблица 1.1
Характеристики АХОВ и вспомогательные коэффициенты
№ вар-та Наименование АХОВ Плотность АХОВ, т/м3 Темпер. кипения°С. Пороговая токсодоза мг·мин/л Значения вспомогательных коэффициентов
газ жидкость К1K2 K3 K7 для температуры воздуха (°С)
-40 -20 0 20 40
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
2 Аммиак изотермическое хранение - 0,681 -33,42 15 0,01 0,025 0,04 0
0,9 1
1 1
1 1
1 1
1
Продолжение таблицы 1.1
№ Наименование АХОВ Количество АХОВ, кг. Агрегатное состояние АХОВ Условия хранения (под давлением), кгс/см2Температура воздуха, Т °ССкорость ветра, м/сВремя от начала аварии, ч1 2 3 4 5 6 7 8
2 Аммиак 10000 тонн Сжиженный газ Изотермическое хранение -20 1 5
Продолжение таблицы 1.1
Время суток Облачность Расстояние границы объекта от возм. места аварии, мШирина санит. зоны, мХарактер разлива АХОВ Высота поддона (обвалования), м9 10 11 12 13 14
День Облачно 350 2500 Поддон 1,5
Таблица 1.2
Степени вертикальной устойчивости атмосферы по прогнозу погоды
Скорость ветра м/сНочь Утро День Вечер
Ясно Пас-ноЯсно Пас-ноЯсно Пас-ноЯсно Пас-ноМенее 2 Ин Из Из(Ин) Из К(Из) Из Ин Из
2-3,9 Ин Из Из(Ин) Из Из Из Ин Из
Более 4 Из Из Из Из Из Из Из Из
Примечание:
Ин - инверсия, Из - изотермия, К - конвекция.
В скобках - при снежном покрове.
Утро - время в течение 2-х часов после восхода солнца
Вечер - время в течение 2-х часов после захода солнца.
Инверсия в атмосфере, характеризуется повышение температуры воздуха по мере увеличения высоты. Инверсия в приземном слое воздуха чаще всего образуется в безветренные ночи в результате интенсивного излучения земной поверхностью. Инверсия препятствует рассеиванию воздуха по высоте и создает наиболее благоприятные условия для сохранения высоких концентраций АХОВ.
Изотермия в атмосфере, характеризуется стабильным равновесием воздуха, она наиболее типична для пасмурной погоды, но может возникнуть и в утренние или вечерние часы. Изотермия препятствует рассеиванию воздуха по высоте и создает наиболее благоприятные условия для сохранения высоких концентраций АХОВ.
Конвекция в атмосфере, характеризуется вертикальным перемещением воздуха с одних высот на другие. Наблюдаются восходящие потоки воздуха, рассеивающие зараженное облако, что создает неблагоприятные условия для распространения АХОВ. Наблюдается в летние месяцы.
заражение аварийный химический опасный
Таблица 1.3
Значение коэффициента К4 в зависимости от скорости ветра
Скорость ветра, м/с1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 15
К41 1,33 1,67 2,0 2,34 2,67 3,0 3,34 3,67 4,0 5,68
Таблица 1.4
Глубины зон возможного заражения АХОВ, кмСкорость ветра, м/сЭквивалентное количество АХОВ, т0,01 0,05 0,1 0,5 1 3 5 10 20 30
1 0,38 0,85 1,25 3,16 4,75 9,18 12,53 19,2 29,56 38,13
2 0,26 0,59 0,84 1,92 2,84 5,35 7,20 10,83 16,44 21,02
3 0,22 0,48 0,68 1,53 2,17 3,99 5,34 7,96 11,94 15,18
4 0,19 0,42 0,59 1,33 1,88 3,28 4,36 6,46 9,62 12,18
5 0,17 0,38 0,53 1,19 1,68 2,91 3,75 5,536 8,19 10,33
6 0,15 0,34 0,43 1,09 1,53 2,66 3,43 4,88 7,20 9,06
7 0,14 0,32 0,45 1,00 1,42 2,46 3,17 4,50 6,50 8,14
8 0,13 0,30 0,42 0,94 1,33 2,30 2,97 4,20 5,92 7,42
9 0,12 0,28 0,40 0,88 1,25 2,17 2,80 3,96 5,60 6,86
10 0,12 0,26 0,38 0,84 1,19 2,06 2,66 3,76 5,31 6,50
15 0,10 0,22 0,31 0,69 0,97 1,68 2,17 3,07 4,34 5,31
Примечание: При скорости ветра более 15 м/с размеры зон заражения принимать как при скорости 15 м/с. При скорости ветра менее 1 м/с размеры зоны заражения принимать как при скорости 1 м/с.
Таблица 1.5
Скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха
Скорость ветра, м/с1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 14 15
Скорость переноса км/ч Инверсия
5 10 16 21 Изотермия
6 12 18 24 29 35 41 47 53 59 65 71 82 88
Конвекция
7 14 21 28 Таблица 1.6
Угловые размеры зоны возможного заражения АХОВ в зависимости от скорости ветра
Скорость ветра, м/сменее 0,5 0,6-1 1,1-2 более 2
Градусы 360 180 90 45
Расчёт данных:
Эквивалентное количество вещества в первичном облаке:
Qэ1 = K1 K3 K5 K7 Q0
Qэ1 = 0,01 0,04 0,23 1 10000 = 0,92 т.
где: К1 – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (таблица 1.1);
К3 – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе АХОВ (таблица 1.1);
К5 – коэффициент, учитывающий СВУА, принимается равным: для инверсии - 1, для изотермии - 0,23, для конвекции - 0,08;
К7 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (таблица 1.1),
Q0 – количество выброшенного или вылитого АХОВ, т.
Время испарения аммиака:

где: h – толщина слоя АХОВ, м (толщина слоя жидкости, разлившейся свободно принимается равной 0,05 м; разлившихся в поддон или обваловку – h = H – 0,2 с высотой Н, м)
d - плотность АХОВ, т/м3
Эквивалентное количество вещества во вторичном облаке:
Qэ2 = (1– K1) K2 K3 K4 K5 K6 K7
Qэ2 = (1-0,01) 0,025 0,04 1 0,23 3,623 1 = 9,318 т.
где: К2 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (табл. 1.1);
К4 – коэффициент, учитывающий скорость ветра (табл. 1.3);
К6 – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего, после аварии, определяется из соотношения:
К6 = N 0,8 при N < tК6 = t 0,8 при N > tК6 = 1 при t < 1
где: N – время прошедшее после начала аварии, ч;
t – продолжительность испарения АХОВ,
Глубина зоны заражения для первичного облака. Согласно таблице 1.4 глубина зоны заражения для 0,5т. составляет 3,16 км, а для 1 т. – 4,75км. Интерполированием находим глубину зоны заражения для 0,92т.

Глубина зоны заражения для вторичного облака. Согласно таблице 1.4 глубина зоны заражения для 5 т. составляет 12,53 км, а для 10 т. – 19,2 км. Интерполированием находим глубину зоны заражения для 9,318 т.

Полная глубина зоны заражения:
Г = Гмак+ 0,5Гмин,
Г = 18,290 + 0,5∙4,496 = 20,538км.
где: Гмак, Гмин – глубина заражения по первичному и вторичному облаку, км. Значения Гмин и Гмак определяются по данным таблицы 1.4. с использованием величин Qэ1, Qэ2. При этом за Гмак принимается большее из двух сравниваемых значений табличной глубины заражения.
Предельно возможные значения глубины переноса воздушных масс:
, Гп = 5 6 = 30 км
где: N – время прошедшее после аварии;
V – Скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха, км/ч (таблица 1.5).
Площадь зоны возможного заражения:

где: f – угловые размеры зоны возможного заражения, °(таблица 1.6).
Площадь зоны фактического заражения:


где: К8 – коэффициент, зависящий от СВУА, равный: при инверсии - 0,081, изотермии - 0,133, конвекции - 0,295.
10. Определение границ возможных зон заражения:


11. Время подхода зараженного облака к объекту:


где: L – расстояние от источника заражения до объекта, км2.1. Прогнозирование масштабов заражения аммиака при химической аварии;
Масштабы заражения аварийно химически опасными веществами в зависимости от их физических свойств и агрегатного состояния рассчитываются по первичному и вторичному облаку, например:
для сжиженных газов – отдельно по первичному и вторичному облаку;
для сжатых газов – только по первичному облаку;
для ядовитых жидкостей, кипящих выше температуры окружающей среды, – только по вторичному облаку.
Исходные данные для прогнозирования масштабов заражения аварийно химически опасных веществ:
общее количество аварийно химически опасных веществ на объекте и данные по размещению их запасов в емкостях и технологических трубопроводах;
количество аварийно химически опасных веществ, выброшенных в атмосферу, и характер их разлива на подстилающей поверхности ("свободно»,"в поддон"или"обваловку");
высота поддона или обваловки складских емкостей;
метеорологические условия: температура воздуха, скорость ветра на высоте 10 метров (на высоте флюгера), степень вертикальной устойчивости воздуха.
При заблаговременном прогнозировании масштабов заражения на случай производственных аварий в качестве исходных данных рекомендуется принимать: за величину выброса аварийно химически опасных веществ (Qо) – его содержание в максимальной по объёму единичной ёмкости (технологической, складской, транспортной и др.),
метеорологические условия – инверсия, скорость ветра –1 м/с, температура окружающего воздуха –+20 С, направление ветра – равно вероятное от 0 до 360 градусов.
Для прогноза масштабов заражения непосредственно после аварии должны браться конкретные данные о количестве выброшенных (разлившихся) аварийно химически опасных веществ и реальные метеоусловия.
Внешние границы зоны заражения аварийно химически опасными веществами рассчитываются по пороговой токсодозе при ингаляционном воздействии на организм человека.
Принятые допущения:
ёмкости, содержащие аварийно химически опасные вещества, при авариях разрушаются полностью;
толщина слоя жидкости для аварийно химически опасных веществ (h), разлившихся свободно на подстилающей поверхности, принимается равной 0,05 м по всей площади разлива; для аварийно химически опасных веществ, разлившихся в поддон или обваловку, определяется из соотношений:
при разливах из емкостей, имеющих самостоятельный поддон (обвалование)
h = H –0,2,
где: H–высота поддона (обвалования), м;
при разливах из емкостей, расположенных группой, имеющих общий поддон (обвалование),
h = Qo /F*d
где:
Qо–количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т;
d – плотность аварийно химически опасных веществ, т/куб. м;
F–реальная площадь разлива в поддон (обвалование), кв. м;
предельное время пребывания людей в зоне заражения и продолжительность сохранения неизменным и метеорологических условий (степени вертикальной устойчивости воздуха, направления и скорости ветра) составляют 4 часа. По истечении указанного времени прогноз обстановки должен уточняться;
при авариях на газо- и продуктопроводах величина выброса аварийно химически опасных веществ принимается равной его максимальному количеству, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями, например, для аммиакопроводов –275 -500 т.
Определение эквивалентного количества вещества по первичному облаку
Эквивалентное количество вещества по первичному облаку (в тоннах) определяется по формуле:
Qэ1 = K1K3K5K7Qо,
где:
K1 – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (для сжатых газов K1= 1);
K3 – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого АХОВ;
K5 – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха: принимается равным для инверсии – 1, для изотермии – 0,23, для конвекции – 0,08;
K7– коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (для сжатых газов K7=1);
Qо – количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т.
При авариях на хранилищах сжатого газа величина Qо рассчитывается по формуле:
Qо = d Vх,
где:
d – плотность АХОВ, т/куб. м;
Vх–объем хранилища, куб. м.
При авариях на газопроводе величина Qо рассчитывается по формуле:
Qо = n*d/Vг/100
где:
n – процентное содержание АХОВ в природном газе;
d – плотность АХОВ, т/куб. м.;
Vг – объем секции газопровода между автоматическими отсекателями, куб. м.
Расчёт глубины зоны заражения при аварии на химически опасном объекте
Расчёт глубин зон заражения первичным (вторичным) облаком АХОВ при авариях на технологических емкостях, хранилищах и транспорте ведётся с помощью табл. П1 и табл. 2. В табл. П1 приведены максимальные значения глубин зон заражения первичным Г1 или вторичным облаком АХОВГ2, определяемые в зависимости от эквивалентного количества вещества (его расчёт проводится согласно п.2.1) и скорости ветра. Полная глубина зонызараженияГ(км),обусловленнойвоздействиемпервичногоивторичного облака АХОВ, определяется:
Г = Г' + 0,5 Г'',
где:
Г'– наибольший,
Г''– наименьший из размеров Г1 и Г2.
Полученное значение Г сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс Гп, определяемым по формуле:
Гп= N V,
где:
N–время от начала аварии, ч;
V – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха приданных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч (табл. 2).
За окончательную расчётную глубину зоны заражения принимается меньшее из 2-х сравниваемых между собой значений.
2.2 Защита населения аварийно химически-опасного вещества – аммиака.
Высокая скорость формирования и действия поражающих факторов АХОВ вызывают необходимость принятия оперативных мер защиты персонала химически опасных объектов и населения, находящегося вблизи их. Поэтому, защита от АХОВ должна организовываться заблаговременно, а при возникновении аварий проводиться в минимально сжатые сроки.
Один из наиболее надежных способов защиты населения от воздействия АХОВ при авариях на химически опасных объектах и от радиоактивных веществ при неполадках на АЭС, во время стихийных бедствий: бурь, ураганов, смерчей, и, конечно, в случае применения оружия обычных видов и современных средств массового поражения - это укрытие в защитных сооружениях. К таким сооружениям относят убежища и противорадиационные укрытия (ПРУ). Кроме того, для защиты людей могут применяться и простейшие укрытия. Защитные сооружения по месту расположения могут быть встроенными, расположенными в подвалах и цокольных этажах зданий и сооружений, и отдельно стоящими, сооружаемыми вне зданий и сооружений. Размещают их возможно ближе к местам работы или проживания людей.
Убежища представляют собой сооружения, обеспечивающие наиболее надежную защиту укрываемых в них людей от воздействия всех поражающих факторов ядерного взрыва, отравляющих веществ и бактериальных средств, высоких температур и вредных газов в зонах пожаров, а также от обвалов и обломков разрушенных зданий при взрывах. Характеризуются они наличием прочных стен, перекрытий и дверей, наличием герметических конструкций и фильтровентиляционных устройств. Все это создает благоприятные условия для нахождения в них людей в течение нескольких суток. Не менее надежными делаются входы и выходы, а на случай их завала - аварийные выходы (лазы). Длительное пребывание людей возможно благодаря надежному электропитанию (дизельная электростанция), санитарно-техническим устройствам (водопровод, канализация, отопление), радио- и телефонной связи, а также запасам воды, продовольствия и медикаментов. Во всех убежищах предусматривается два режима вентиляции: чистой - наружный воздух очищается от пыли; фильтровентиляции - воздух пропускается через фильтры-поглотители, где он очищается от всех вредных примесей, веществ и пыли. Если убежище расположено в пожароопасном месте (нефтеперерабатывающее предприятие) или в районе возможной загазованности аварийно химически опасными веществами, предусматривается и третий режим - изоляции и регенерации (т.е. восстановления газового состава, как это делается на подводных лодках). Система водоснабжения питает людей водой для питья и гигиенических нужд от наружной водопроводной сети. На случай выхода водопровода из строя предусмотрен аварийный запас или самостоятельный источник получения воды (артезианская скважина). В аварийном запасе - только питьевая вода (из расчета 3 л в сутки на человека). При отсутствии стационарных баков устанавливаю переносные емкости (бочки, бидоны, ведра). Каждое защитное сооружение имеет систему канализации, позволяющую отводить фекальные воды. Санузел размещают в помещении, изолированном перегородками от отсеков убежища, и обязательно устраивают вытяжку. Система отопления - радиаторы или гладкие трубы, проложенные вдоль стен. Работает она от отопительной сети здания, под которым расположено. Электроснабжение необходимо для питания электродвигателей системы воздухоснабжения, артезианских скважин, перекачки фекальных вод, освещения. Осуществляется оно от городской (объектовой) электросети, в аварийных случаях - от дизельной электростанции, находящейся в одном из помещений убежища. В сооружениях без автономной электростанции предусматривают аккумуляторы, различные фонари, свечи. Запас продуктов питания создается из расчета не менее чем надвое суток для каждого укрываемого.
Противорадиационные укрытия (ПРУ). Используются они главным образом для защиты от радиоактивного заражения населения сельской местности и небольших городов. Они должны обеспечить необходимость ослабление радиоактивных излучений, защитить при авариях на химически опасных объектах, сохранить жизнь людям при некоторых стихийных бедствиям бурях, ураганах, смерчах, тайфунах. Поэтому располагать их надо вблизи мест проживания (работы) большинства укры?