Гражданская оборона. ГражданскаяОборона.. Прогнозирование последствий химической аварии на химически опасном объекте

• Название: Прогнозирование последствий химической аварии на химически опасном объекте
• Анкор: Гражданская оборона
• Дата: 06.06.2020
• Размер: 79 Kb.
• Имя файла: ГражданскаяОборона..doc
• Тип: Документы; #128536

Задание

на выпускную квалификационную работу (ВКР) по гражданской обороне
Оформление
Указать в ВКР раздел «Гражданская оборона» № _____ (каким идёт по оглавлению)

Тема: «Прогнозирование последствий химической аварии

на химически опасном объекте»
Введение
Аварийно химически опасные вещества (АХОВ) способны вызывать массовые поражения людей. Среди них наибольшее распространение получили аммиак и хлор, совместное количество которых достигает 85% от всех АХОВ. Хранение и транспортировка аммиака и хлора осуществляется, как правило, в сжиженном состоянии под высоким давлением. При аварии с такими веществами может образоваться первичное и вторичное облако загрязнённого воздуха. Первичное – в результате выброса газа из аварийной ёмкости, вторичное – в результате испарения вылившегося из ёмкости вещества. В результате аварии образуется зона химического заражения , размеры которой зависят от физико-химических свойств вещества, его количества, условий хранения (перевозки), метеорологических и других условий. Для выработки мероприятий по защите людей от воздействия АХОВ целесообразно заранее прогнозировать возможные последствия аварий.

Под прогнозированием последствий химической аварии понимается определение продолжительности поражающего действия АХОВ (времени испарения), глубины и площади зоны заражения.
В соответствии с заданием кафедры техносферной безопасности требуется спрогнозировать последствия возможной химической аварии на проектируемый объект при следующей исходной обстановке: тип аварийного вещества – аммиак ; количество АХОВ - 15, т; расстояние до очага аварии 2,7 км; направление ветра - западное; скорость ветра 2 м/с; температура воздуха +20° С, инверсия.

Результаты прогнозирования

1. 
   Расчёт времени испарения АХОВ (Т_и)
   

Т_и = В • Р_в / К₂ • К₄ •К₇ ,час
где: В – тощина слоя вылившихся АХОВ (принимается 0,05 м);

Р_в – плотность АХОВ, т/м³ (Р_в хлора = 1,553; Р_в аммиака = 0,681);

К₂ – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (К₂ хлора = 0,052; К₂ аммиака = 0,025);

К₄ - коэффициент, учитывающий скорость ветра (для принятых условий К₄ = 1);

К₇ - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (для принятых условий К₇ = 1).
Т_и = В • Р_в / К₂ • К₄ •К₇ = 1,362 ,час

2. 
   Расчёт эквивалентного количества АХОВ в первичном облаке (М_э1)
   

М_э1 = М_в • К₁ • К₃ • К₅ • К₇ , т
где: М_в – количество аварийного вещества, т (из задания);

К₁ – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (К₁ = 0,18);

К₃ - коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе данного вещества (К₃ хлора = 1; К₃ аммиака = 0.04);

К₅ – коэффициент вертикальной устойчивости воздуха (для инверсии К₅ = 1);

К₇ - коэффициент, учитывающий температуру воздуха (для принятых условий К₇ = 1).
М_э1 = М_в • К₁ • К₃ • К₅ • К₇ = 0,108, т

3. 
   Расчёт эквивалентного количества АХОВ во вторичном облаке (М_э2)
   

М_э2 = М_в • (1 – К₁) • К₂ • К₃ • К₄ • К₅ • К₆ • К₇/В • Р_в , т
где: К₆ - коэффициент, зависящий от времени испарения вещества ( для принятых условий К₆ для хлора = 1,38; К₆ для аммиака = 1,28);
М_э2 = М_в • (1 – К₁) • К₂ • К₃ • К₄ • К₅ • К₆ • К₇/В • Р_в = 0,462, т

4. 
   Расчёт глубины зоны заражения первичным и вторичным облаком АХОВ (Г₁ и Г₂), относительно количества вещества в облаке (М_э) при скорости ветра 1 м/с
   

Мэ , т	0,01	0,05	0,1	0,5	1	3	5	10	30	70
Г1 , Г2 , км	0,26	0,59	0,84	1,92	2,84	5,35	7,20	10,83	21,02	35,35

5. 
   Расчёт полной глубины зоны заражения (Г_т)
   

Г_т = Г_мах + 0,5 • Г_мiп , км
где: Г_мах – наибольший, а Г_мiп – наименьший из размеров Г₁ и Г₂
Г_т = Г_мах + 0,5 • Г_мiп = 1,82 + 0,5 * 0,862 = 2,251, км

6. 
   Расчет предельно возможной глубины переноса облака ветром (Г_п)
   

Г_п = С_п • Т_и , км
где: С_п – скорость переноса облака ветром с учётом давления паров в облаке, км/ч

(при скорости 2 м/с С_п = 10 км/ч)
Г_п = С_п • Т_и = 10*1,362 = 13,62, км

7. 
   Определение окончательной глубины зоны заражения (Г_зхз)
   

За этот показатель принимается меньшая из сравниваемых между собой величин Г_т и Г_п


Гт < Гп

Гзхз=2,251
8. Определение формы площади зоны заражения

В упрощённом виде форма площадь зоны заражения при скорости ветра 2 м/с – полукруг (180°).



Рис. ____ Схема зоны возможного химического заражения.

9. 
   Расчёт площади зоны химического заражения (S_зхз)
   

S_зхз = 8,72 • Г²_зхз •Y⁰ • 10^-3 , км²

S_зхз = 8,72 • Г²_зхз •Y⁰ • 10^-3 = 8,72 * 2,251 ² зхз * 180 • 10^-3 = 7,95 , км²

где: Y⁰ – угловые размеры зоны заражения (180⁰ для принятых условий)

9. 
   Расчёт времени подхода облака к проектируемому объекту (Т_п)
   

Т_п = Х/С_п , час

Т_п = 2,7/10 = 0,27 , час

где: Х – расстояние от проектируемого объекта до очага аварии, км (из задания);
Результаты выполненных расчётов свидетельствуют о том, что глубина зоны заражения при заданных условиях может составить 2,251 км, площадь зоны заражения 7,95 км², время подхода облака к проектируемому объекту составит 0,27 час. с момента аварии. Таким образом, проектируемый объект не может оказаться в зоне химического заражения.

Литература:
Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях на химически опасных объектах и транспорте. Госкомитет по гидрометеорологии: М, 1990, 28 с.