ошщш. Заказ1. Термины и определения

• Название: Термины и определения
• Дата: 12.02.2023
• Размер: 63.06 Kb.
• Имя файла: Заказ1.docx
• Тип: Документы; #933396

Цель работы:
1. Изучить методику прогнозирования масштаба заражения АХОВ при авариях на химически опасных объектах (ХОО)

2. Провести оценку обстановки при авариях на ХОО по реальным условиям
Термины и определения:
АХОВ (аварийно-химические опасные вещества) – это токсичные вещества, обращающиеся в больших количествах в промышленности и на транспорте, способные вызывать массовые поражения людей, животных, оказывать негативное воздействие на окружающую среду.

ХОО (химически опасные объекты) – объекты, при аварии или разрушении, которого, могут произойти массовые поражения людей, животных и растений.

Зона заражения – территория, на которой концентрация токсичного вещества превышает значение ПДК.

Площадь зоны фактического заражения АХОВ (S_Ф) – территория, заражённая АХОВ в опасных для жизни пределах.

Площадь зоны возможного заражения (S_В) – территория, в пределах которой под воздействием направления ветра может перемещаться облако АХОВ.

Первичное облако – облако АХОВ, образующееся в результате мгновенного (1-3 мин) перехода в атмосферу части АХОВ из ёмкости при её разрушении.

Вторичное облако – облако АХОВ, образующееся в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.

Эквивалентное количество АХОВ – такое количество хлора, масштаб заражения которым при инверсии эквивалентен масштабу заражения при данной степени вертикальной устойчивости атмосферы.

Пороговая токсодоза – ингаляционная токсодоза, вызывающая начальные симптомы поражения.
Основные положения:
Масштабы заражения АХОВ в зависимости от их химических, физических свойств и агрегатного состояния рассчитываются для первичного и вторичного облаков:

• 
  для сжиженных газов – отдельно для первичного и вторичного облака;
  
• 
  для сжатых газов – для первичного облака;
  
• 
  для жидкостей, с температурой кипения выше температуры окружающей среды – для вторичного облака.
  

Исходные данные для прогнозирования масштабов заражения АХОВ:

• 
  общее количество АХОВ на объекте и данные о размещении их запасов в технологических ёмкостях и трубопроводах;
  
• 
  количество АХОВ, выброшенных в атмосферу, характер их разлива на постилающую поверхность («свободно» или «в поддон» или «в обваловку»);
  
• 
  высота поддона или обваловки складских ёмкостей;
  
• 
  метеорологические условия: температура воздуха, скорость ветра на высоте 10 м (на высоте флюгера), степень вертикальной устойчивости атмосферы.
  

Принятые допущения:

• 
  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, т

d – 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			К1	K2	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/см2	Температура воздуха, Т °С	Скорость ветра, м/с	Время от начала аварии, ч
1	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, м	Ширина санит. зоны, м	Характер разлива АХОВ	Высота поддона (обвалования), м
9	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/с	Ночь			Утро			День			Вечер
	Ясно	Пас-но	Ясно		Пас-но	Ясно		Пас-но	Ясно		Пас-но
Менее 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, обладает увеличение температуры воздуха по мере повышения высоты. Инверсия в приземном слое воздуха чаще всего формируется в безветренные ночи в результате интенсивного излучения земной поверхностью. Инверсия препятствует рассеиванию воздуха по высоте и создает очень благополучные условия для сохранения высоких концентраций АХОВ.

Изотермия в атмосфере, обладает стабильным равновесием воздуха, она очень типична для пасмурной погоды, но может возникнуть и в утренние или вечерние часы. Изотермия препятствует рассеиванию воздуха по высоте и создает очень благополучные условия для сохранения высоких концентраций АХОВ.

Конвекция в атмосфере, обладает вертикальным перемещением воздуха с одних высот на другие. Прослеживаются которые восходят потоки воздуха, которые рассеивают которое заражено облако, что создает неудачные условия для популяризации АХОВ. Наблюдается в летние месяцы. звахимический опасный

Таблица 1.3

Значение коэффициента К₄ в зависимости от скорости ветра

Скорость ветра, м/с	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	15
К4	1	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, км

Скорость ветра, м/с	Эквивалентное количество АХОВ, т
	0,01	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/с	1	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/с	менее 0,5	0,6-1	1,1-2	более 2
Градусы	360	180	90	45

Расчёт данных:

1. 
   Эквивалентное количество вещества в первичном облаке:
   

Q_э1 = K₁  K₃  K₅  K₇  Q₀

Q_э1 = 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.

2. 
   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

3. 
   Эквивалентное количество вещества во вторичном облаке:
   

Q_э2 = (1– K₁)  K₂  K₃  K₄  K₅  K₆  K₇

Q_э2 = (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 < t

К₆ = t ^0,8 при N > t

К₆ = 1 при t < 1

где: N – время прошедшее после начала аварии, ч;

t – продолжительность испарения АХОВ,

4. 
   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.
   

5. 
   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.
   

6. 
   Полная глубина зоны заражения:
   

Г = Г_мак+ 0,5Г_мин,

Г = 18,290 + 0,5∙4,496 = 20,538км.
где: Г_мак, Г_мин – глубина заражения по первичному и вторичному облаку, км. Значения Гмин и Г_мак определяются по данным таблицы 1.4. с использованием величин Qэ₁, Qэ₂. При этом за Г_мак принимается большее из двух сравниваемых значений табличной глубины заражения.

7. 
   Предельно возможные значения глубины переноса воздушных масс:
   

, Г_п = 5  6 = 30 км
где: N – время прошедшее после аварии;

V – Скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха, км/ч (таблица 1.5).

8. 
   Площадь зоны возможного заражения:
   

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

9. 
   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, км


Вывод
В ходе практической работы стала изучена методика планирования масштабов заражения АХОВ при авариях на ХОО. В результате осуществления оценки обстановки после аварии на ХОО стало известно, что, глубина зоны заражения аммиаком может составить 20,538км, а продолжительность процесса источника заражения – вблизи 35,4ч.