Раб-4. Методические указания для самостоятельной работы и выполнению лабораторных работ по дисциплине Специальная подготовка
 Скачать 5.28 Mb.
|
Общие сведения с расчетами по заданиюВ сельском хозяйстве и промышленности широко используют ядовитые вещества. Особую опасность для человека представляют АХОВ. Наиболее применяющиеся АХОВ и их характеристики представлены в приложении 2.1. Эти вещества хранятся, применяются и транспортируются с соблюдением определенных мер безопасности. Однако всегда существует вероятность аварий, разлива или выброса ядовитых веществ в атмосферу. При аварии (разрушении емкости или продуктопровода) часть веществ в виде пара или аэрозолей выбрасывается в атмосферу и получившееся облако (первичное облако) распространяется по ветру, заражая воздух и окрестности. Жидкие АХОВ, кроме первичного, образуют вторичное облако в результате испарения разлившегося вещества. Распространение ядовитого облака зависит от вертикальной устойчивости атмосферы: конвекции, инверсии и изотермии (приложение 2.2). При конвекции воздушные массы перемещаются от земли вверх, при инверсии - наоборот, при изотермии они неподвижны. Алгоритм прогнозирования глубины зоны возможного заражения АХОВ при аварийном выбросе следующий. 1. Определяется эквивалентное количество вещества по первичному облаку (под эквивалентным понимается такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данных метеоусловиях этим веществом, перешедшим в первичное или вторичное облако). Qэ1 = k1 k3 k5 k7 Qо, (2.1) где Qэ1 - эквивалентное количество вещества по первичному облаку, т; k1 - коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (см. приложение 2.1), для сжатых газов k1 = 1; k3 - коэффициент, равный отношению пороговых токсодоз хлора и данного АХОВ (приложение 2.1); k5 - коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха (см. приложение 2.2): для инверсии - k5 = 1, для изотермии - k5 = 0,23, для конвекции - k5 = 0,08; k7 - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (см. приложение 2.1), для сжатых газов k7 = 1; Qо - количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т. Если нет реальных данных о величине Qо, то принимают, что разрушается полностью емкость с максимальным содержанием АХОВ, метеоусловия - инверсия, скорость ветра 1 м/с. При авариях емкостей со сжатым газом Qо = d ∙Vх, (2.2) где d - плотность АХОВ, т/м3 (см. приложение 2.1); Vх - объем разрушенного хранилища, м3. При авариях на газопроводе Qо = 0,01∙ n∙ d ∙Vr, (2.3) где n - содержание АХОВ в природном газе, %; Vr - объем секции газопровода между автоматическими отcе-кателями, м3. 2. Определяется эквивалентное количество вещества по вторичному облаку  , (2.4)где k2 - коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (см. приложение 2.1); k4 = 1 + 0,0925(v - 3,6); (2.5) v - скорость ветра, км/ч, рассчитывается от 3,6 км/ч; k4 = 1 при v<3,6 км/ч; k6 - коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии; - время, прошедшее после начала аварии; h - толщина слоя разлившегося АХОВ, м. k6 = 0,8 при <Т; k6 = Т0,8 при > Т. (2.6) Если Т < 1 ч, то k6 = 1.  , (2.7)где Т - длительность испарения разлившегося АХОВ, ч. Величина h принимается из следующих данных: разлив свободный на подстилающую поверхность h = 0,05 м; разлив из емкости в поддон или обваловку, высотой H (м) h = H - 0,2; (2.8) разлив из группы емкостей, имеющих общий поддон или обваловку,  , (2.9)где F - реальная площадь разлива, м2. Значения коэффициентов и расчетные параметры по заданию №…..для вещества……………
Расчеты: к4 = к6 = Т = QЭ2 = QЭ1= 3. Находят глубину зоны заражения первичным (Г1= ) и вторичным (Г2= ) облаком по приложению 2.3. Если Qэ не соответствует табличному, то глубину зоны заражения можно определить интерполированием по выражению 17.  , (2.10)где А, Б - глубина зоны заражения соответственно для меньшего (а) по таблице и большего (б) сравнительно с расчетным (с) эквивалентного количества АХОВ. Пример: Qэ=20 т (то есть с =20), скорость ветра = 7,2 км/ч, тогда а= 10 т ,в = 100 т, А = 10,83, В = 44,09 и Г = 14,99. 4. Рассчитывается полная глубина зоны заражения (Г), обусловленная воздействием первичного и вторичного облака: Г = Г' + 0,5Г", (2.11) где Г' и Г" - соответственно наибольший и наименьший из размеров Г1 и Г2. Если Г1 = 0, то Г = Г2 5. Сравнивается с предельно возможной зоной (Гп) и за окончательную глубину (Го) принимается меньшее из двух сравниваемых значений: Го = Г, если Г<Гп; Го = Гп, если Гп<Г. Гп = ∙V, (2.12) где V = kv - скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данных скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч; v - скорость ветра, км/ч; k - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости атмосферы: k = 1,43 - инверсия; k = 1,63 - изотермия; k = 1,94 - конвекция. Расчеты: V = Гп = Окончательная глубина: Го = Площадь зоны заражения в опасных для жизни пределах определяется по следующим выражениям: возможное заражение  , (2.13)где Sв - площадь зоны возможного заражения, км2; - угловые размеры зоны возможного заражения, град, определяемые по таблице 2.2; Таблица 2.2 Угловые размеры зоны возможного заражения
фактическое заражение через заданное время Sф = kВ ∙ Го2 ∙ 0,2, (2.14) где Sф - площадь фактического заражения, км2; kв - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха: kв = 0,081 - при инверсии, kв = 0,133 - при изотермии, kв = 0,235 - при конвекции. Время (t) подхода зараженного воздуха к защищаемому по прогнозу объекту  , (2.15)где х - расстояние от источника заражения до объекта, км. Длительность поражающего действия АХОВ определяется по выражению 14. Если она превышает 4 ч, то по истечении этого времени прогноз обстановки уточняется с учетом возможного изменения степени вертикальной устойчивости воздуха, направления и скорости ветра. На топографические карты и схемы зона заражения наносится в виде окружности, полуокружности или сектора с центром в точке аварии, радиусом Го и углом (см. табл. 2.2), располагаемым симметрично относительно направления ветра. При скорости до 1,8 км/ч направление ветра не имеет значения, а зона представляет окружность. Расчеты: SВ = SФ = t = Анализ границ зон заражения от времени после аварии:
SФ, км2
0,5 1 1,5 2 , ч Анализ влияния температуры воздуха на границы зоны заражения:
Sф,км2
-20 -10 0 10 20 tВ, оС Анализ влияния скорости ветра на границы зоны заражения:
Sф,км2
10 20 30 v, км/ч |