КР. Контрольная работа Хахалкина А. А задача 10. 6
 Скачать 3.19 Mb.
|
|
Контрольная работа Выполнила: Хахалкина А.А Задача №10.6. При аварийном выбросе СДЯВ на химически опасном объекте образовалось облако указанного токсичного вещества массой Qобл, эволюционирующее по направлению ветра. Определить риск токсического поражения людей, расположенных на территории указанного объекта на расстоянии L от места аварии и ожидаемое число смертельных исходов. Исходные данные: статистическая частота аварии на химически опасном объекте А , 1/год; дерево событий – развитие аварии на ОПО РА = 0,35; вид токсичного вещества; масса облака Qобл, т; расстояние до места массового скопления людей L, м; характеристика местности; скорость приземного ветра, погодные условия, время суток; характеристика объекта, количество людей N на объекте. 6. А = 310-3 1/год, хлор, Qобл = 20 т, L = 2,8 км, городская застройка средней плотности, рельеф равнинно-плоский, лето, скорость ветра 1 м/с, день с 15 до 17 ч, переменная облачность, производственное здание, количество людей N = 2000 человек. Под химически опасным объектом понимается объект, на котором хранят, перерабатывают, используют или транспортируют опасные химические вещества, при аварии на котором или при разрушении которого может произойти гибель или химическое заражение людей, сельскохозяйственных животных и растений, а также химическое заражение окружающей природной среды. Все эти объекты классифицируются по степени химической опасности. В основу этой классификации положена степень опасности объекта для населения и территорий (см. Таблица 1) Таблица 1  опасные химические вещества в концентрациях или количествах создающих опасность для жизни и здоровья людей, для сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени. Она включает территорию непосредственного разлива СДЯВ (горения веществ, образующих СДЯВ) и территорию, над которой распространилось облако зараженного воздуха с поражающими концентрациями. Величина зоны химического заражения зависит от физико-химических свойств, токсичности, количества разлившегося СДЯВ, метереологических условий и характера местности. Основной характеристикой зоны химического заражения является глубина распространения облака зараженного воздуха с поражающими концентрациями и площадью разлива СДЯВ. Внутри зоны могут быть районы со смертельными концентрациями. Первичным облаком называется облако загрязненного воздуха, образующееся при разрушении емкости в результате мгновенного перехода в атмосферу всего при или части содержимого в ней СДЯВ. Вторичное облако- это облако загрязненного воздуха, образующееся в результате испарения разлившегося СДЯВ с подстилающей поверхности. Глубина зоны химического заражения для СДЯВ определятся глубиной распространения первичного и вторичного облаков зараженного воздуха и в значительной степени зависит от метереологических условий, рельефа местности и плотности застройки объектов. Обычно рассматриваются для таких задач прогнозирования три основных типа устойчивости аомосферы: - инверсия, когда температура воздуха повышается по мере увеличения высоты; - неустойчивая (конвекция), когда нихний слой воздуха нагрет сильнее верхнего. Характерна для солнечной летней погоды; - безразливная (изотермия), когда температура воздуха на высотах до 30 м от поверхности земли почти одинакова. Характерная для переменной облачности в течение дня, облачного дня и облачной ночи, а также для дождливой погоды. Потери рабочих, служащих и населения в очагах химического поражения зависят от токсичности, величины концентрации СДЯВ и времени пребывания людей в очаге поражения, степени их защищенности и своевременности использования индивидуальных стредств защиты (противогазов). Цель выполнения задачи состоит в том, чтобы определить риск токсического поражения людей, расположенных на территории указанного объекта на расстоянии L от места аварии и ожидаемое число смертельных исходов. Решение: 1.Расчет эквивалентного количества СДЯВ В зависимости от агрегатного состояния АХОВ и установленного порядка прогнозирования, расчет выполняется по формулам: - для первичного облака химически зараженного воздуха:  -для вторичного облака химического зараженного воздуха:   - общее количество выброшенного АХОВ, т; По заданию  .Значения вспомогательных коэффициентов представлены в Таблице 2. Таблица 2    - коэффициент ,зависящий от условий хранения СДЯВ ; - коэффициент , учитывающий особенности физико-химических свойств СДЯВ; - коэффициент , равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого СДЯВ(см. Таблица 2); - коэффициент , учитывающий скорость ветра и определяемый по таблице 3.Таблица 3   - коэффициент , учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха ( принимается равным: для инверсии – 1; для изотермии – 0,23; для конвекции – 0,08);Учитывая исходные данные, получим, что степень вертикальной устойчивости атмосферы –изотермия (см. Таблица 4) Таблица 4.   -коэффициенты , учитывающие влияние температуры воздуха на интенсивность образования, соответственно первичного  и вторичного  облаков химически зараженного воздуха ( см. Таблица 5) и для нашей задачи  Таблица 5   - коэффициент , зависящий от продолжительности испарения СДЯВ ) или времени прошедшего после начала аварии, на которое производится прогнозирование.При сжиженном состоянии СДЯВ продолжительность их испарения во вторичное облако ) определяется по формуле: Отсюда:  При уточнении прогноза в случае изменения условии устанавливается исходя из времени прошедшего после начала (t=2ч.) аварии, на которое производится прогноз.Во всех случаях определяется исходя из зависимостей: Коэффициент можно также определить по графику (рис. 1).  Рисунок 1 – График зависимости К6 Так как  , то  Определив поправочные коэффициенты рассчитываем конкретное значение эквивалентного количества СДЯВ выброшенного в первичное и вторичное облако зараженного воздуха. - первичное облако химически зараженного воздуха:  -вторичное облако химического зараженного воздуха:  2.Определение параметров зоны возможного химического заражения В районе химического заражения выделяют зоны смертельной концентрации, тяжелых, средних и легких поражений.  Параметрами ЗВХЗ является расчетная глубина (Гр) и угловые границы (угол  ) зоны.Глубина зоны химического заражения (Г)- наибольшее расстояние, на которое в пределах ЗХЗ распространяется или может распространиться в пределах ЗВХЗ облако химически зараженного воздуха , образуя в ней поражающие концентрации. По таблице 6, применяя при необходимости метод интерполяции в зависимости от эквивалентного количества АХОВ определяются глубины распространения первичного (Г1 ) и (или) вторичного (Г2 ) облаков. Таблица 6  При решении конкретных задач с использованием расчетных таблиц, определяемые параметра могут не совпадать с табличными величинами. В этом случае искомые параметры определяются методом интерполяции, выполняемой по формуле:  где, Хиск – величина искомого параметра; УТБ , УТМ –большая и меньшая табличные величины параметров, в пределах которых находятся Урасч. Урасч- величина рассчитанного (заданного) параметра для которого необходимо определить Хиск; ХТБ, ХТМ – большая и меньшая табличные величины, соответствующие значениям УТБ , УТМ . По заданию скорость ветра равна 1 м/с. Определяются глубины распространения первичного (Г1 ) и (или) вторичного (Г2 ) облаков.  При образовании первичного и вторичного облаков вычисляется из полная (общая) глубина (Гn ) по формуле:   - соответственно, большее (max) и меньшее (min) из двух значений Г1 и Г2.Отсюда,  .Вычисление значение ГП сравнивается с возможным предельным значением глубины переноса воздушных масс за время Т (ГПР), определяемым по формуле:  где, Vпер – скорость переноса воздушных масс (км/ч) в зависимости от скорости ветра (м/с) и СВУВ, определяется по (Таблице 7) и для нашей задачи составляет 6 км/ч., Т= 1,38 ч. Таблица 7   .Наименьшее из ГП и ГПР принимается за расчетную глубину (ГР) по формуле:  ГР принимаем равным ГПР : ГР=8,28 км/ч. Угловые размеры ЗВХЗ – угол рассеивания химически зараженного воздуха (угол ), определяющий угловые границы его возможного перемещения в ЗВХЗ в зависимости от скорости ветра ( до 0,5 м/с = 360 ; 0,5-1 м/с = 180 ; более 2 м/с = 45 .Угловые границы ЗВХЗ определяются в зависимости от скорости ветра (см. Таблица 8). Таблица 8  Угол при скорости ветра 1 м/c равен 180 .3.Время подхода облака к заданному объекту Время подхода облака зараженного воздуха до объекта или его структурных подразделений либо до дальней границы ЗВХЗ рассчитывается по формуле:  где : L – расстояние от источника заражения до объекта или его структурного подразделения, км. L принимается равным 2,8 км. VП – скорость переноса воздушных масс, км/ч.  4.Расчет площади зоны заражения СДЯВ Площадь зоны фактического заражения определяется по формуле:  , где  - коэффициент, учитывающий влияние степени вертикальной устойчивости воздуха на ширину зоны заражения (при изотермии – 0,133 и при конвекции – 0,235), t – время, прошедшее после аварии ,ч.По условию задачи известно, что с 15 до 17 часов начался выброс хлора, поэтому примем  Отсюда:  (км2) Площадь зоны, подвергшаяся фактическому заражению СДЯВ (Sр) может быть определена по формуле:  5.Коллективный риск химического заражения Возможные потери населения и производственного персонала в очаге поражения зависят: от плотности населения (чел./км) на территории очага; от токсичности СДЯВ и глубины его распространения с учетом влияния топографических особенностей местности; от степени защищенности населения с учетом времени суток и своевременности его оповещения об опасности; от метеорологических условий (скорости ветра, степени вертикальной устойчивости воздуха, температуры окружающей среды) и др. Формула:  где N – численность населения, оказавшегося в зоне фактического заражения, чел;  - среднее значение коэффициента защищенности населения с учётом его пребывания открыто на местности, в транспорте, жилых и производственных зданиях (см. Таблица 9).Таблица 9  По условию задачи в лицее численность служащих составляет 2000 человек.   Для структуры потерь с разной степенью поражения можно принять, что: смертельные поражения, составляет  поражения не ниже средней степени тяжести, составляет  не ниже легкой степени, составляет  Сводная таблица результатов прогнозирования химической обстановки
Вывод: в данной работе были вычислены конкретное значение эквивалентного количества АХОВ выброшенного в первичное и вторичное облако , глубина распределения ядовитого облака; площадь зоны заражения; время подхода облака к объекту и его испарения; оценка числа поражённых в зонах химического поражения. С учетом выведенных формул, можно сделать вывод что степень химической опасности поражение составляет 3 степень. т.к. масса облака 20 т (см. Таблица 10) и число смертельно пораженных людей – 100 человек. Таблица 10 Оценка опасности химического объекта
|