Лекция 4 - Разбор варианта 1. Хлора из емкости. Общее количество хлора 12 тонн. Емкость не обвалована

• Название: Хлора из емкости. Общее количество хлора 12 тонн. Емкость не обвалована
• Дата: 14.12.2022
• Размер: 33.28 Kb.
• Имя файла: Лекция 4 - Разбор варианта 1.docx
• Тип: Документы; #844766

В результате аварии на ж/д станции Пермь-Сортировочная произошла утечка хлора из емкости. Общее количество хлора – 12 тонн. Емкость не обвалована
На перемещение зараженного воздуха в значительной степени влияют погодные условия или степень вертикальной устойчивости воздуха.

В практической работе будет необходимо из прогноза определить самостоятельно степень вертикальной устойчивости воздуха. Данные можно взять из прогноза погоды. И по таблице 3 определить степень устойчивости воздуха.
Принято различать три степени ВУВ:

1) Инверсия - такое состояние воздуха, когда его температура с высотой возрастает. Это наиболее устойчивое состояние, при котором отсутствуют восходящие потоки воздуха. Наблюдается ночью при ясной или малооблачной погоде и скорости ветра не более 4 м/с. Зимой при ясной или малооблачной погоде, слабом ветре и сильных морозах инверсия может наблюдаться не только ночью, но и днем. Инверсионные условия способствуют очень длительному сохранению опасных концентраций зараженного воздуха, так как рассеивание при инверсии протекает очень медленно. Зараженный воздух будет оставаться внизу, плавно перемещаясь по поверхности земли и передвигаясь на большие расстояния по горизонтали.
2) Изотермия - это такое состояние воздуха, когда его температура с высотой практически не меняется. Наблюдается в любое время года и суток, при пасмурной погоде, независимо от скорости ветра или при скорости ветра более 4 м/с. Кроме того, изотермия наблюдается как переходное состояние от инверсии к конвекции утром и от конвекции к инверсии вечером. Интенсивность рассеивания зараженного воздуха несколько больше, чем при инверсии. Степень воздействия АХОВ на людей в условиях изотермии будет высокой.
3) Конвекция - перемещение воздуха с одних уровней на другие, зависящие от разницы температур. Конвекция наблюдается в теплую половину года в дневные часы при ясной погоде и скорости ветра не более 4 м/с. Конвекционные потоки создают условия, определяющие быстрое рассеивание зараженного воздуха. При конвекции АХОВ будут быстро распространяться во все большем объеме воздуха и понижать свою концентрацию, т.е. рассеиваться.
Если рассчитываем в качестве примера аварию, которая произошла при нынешних погодных условиях, то данными для расчета будут:

Скорость ветра – 2 м/с;

Состояние атмосферы – ясно;

Температура воздуха – 20 °С;

Направление ветра – западное.

Исходя из этих данных, можно определить, что степень вертикальной устойчивости воздуха – конвекция.
Необходимо определить размеры, площадь химического заражения и возможные потери среди населения через 2 часа после аварии. Расстояние от места аварии до городских кварталов составляет 1 км. Средняя плотность населения в городе 1500 чел./км². 20 % населения обеспечено противогазами.

1. Определить эквивалентное количество вещества, образующее первичное облако.

- коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ (определяет относительное количество АХОВ, переходящее при аварии в газ). Для сжатых газов , в других случаях коэффициент зависит от вида АХОВ и определяется по Таблице 2;

= 0,18
- коэффициент, учитывающий отношение пороговой токсикоза хлора к пороговой токсодозе данного АХОВ, определяется по Таблице 2;

= 1
- коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости

воздуха. Для инверсии принимается равным 1, для изотермии - 0,23,

для конвекции - 0,08;

= 0,08
- коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха, определяется по Таблице 2 (для сжатых газов = 1);

= 1
- количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества (в тоннах).

= 12
= 0,17 тонн
В большинстве случаев, при обычных условиях АХОВ находятся в газообразном или жидком состояниях. Однако при производстве, использовании, хранении и перевозке газообразные вещества, как правило, сжимают, приводя в жидкое состояние, что резко сокращает занимаемый ими объем.

В большинстве случаев, при аварии и разрушении емкости давление над жидкими веществами падает до атмосферного, они вскипают и выделяются в атмосферу в виде газа, пара или аэрозоля. Облако 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.

2. Определить эквивалентное количество вещества, образующее вторичное облако.

, , – уже известны
– коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ (удельная скорость испарения - количество испарившегося вещества в тоннах с площади 1 м2 за 1 час, т/м2·ч), определяется по Таблице 2;

= 0,052
- коэффициент, учитывающий скорость ветра, определяется по Таблице 4;

= 1,33

- коэффициент, зависящий от времени N, прошедшего после начала аварии. Значение коэффициента К6 определяется в зависимости от продолжительности испарения вещества T:



Продолжительность испарения Tопределяется по формуле


h - высота слоя разлившегося АХОВ, м; При проливе в поддон или обваловку вычисляется по формуле . Если отсутствует, то


d - плотность АХОВ, т/м3, определяется по Таблице 2;








0,7 тонн
3. Рассчитать глубину зоны поражения
Максимальные значения глубины зоны поражения первичным облаком и вторичным облаком определяются по таблице 1 в зависимости от эквивалентного количества вещества первичного облака и эквивалентного количества вещества вторичного облака , также от скорости ветра.
Для = 0,17 и при скорости 2 м/с :


В таблице отсутствуют значения для полученных данных, поэтому можем рассчитать самостоятельно. Необходимо взять меньшее значение и прибавить к нему интерполированный расчет.
Для = 0,7 и при скорости 2 м/с :

Полная глубина заражения определяется по формуле:


- наибольший из размеров и
= 2,02 км
- наименьший из размеров и
= 0,87 км
2,02 + 0,5·0,87 = 2,45 км.
Определяем глубину переноса воздушных масс


N – Известно;

- скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч, определяется из Таблицы 6.

= 14 км/ч.
= 2 · 14 = 28 км.
За окончательную расчетную глубину зоны поражения (Г) принимается наименьшая из величин и . Следовательно, глубину зоны поражения принимаем равно 2,45 км.
4. Определить площади зон возможного и фактического заражения, нарисовать схему зоны возможного заражения.

Площадь зоны возможного заражения ( ):



- угловые размеры возможного заражения в зависимости от скорости ветра.

v, м/с	< 0,5	0,6 - 1	1,1 – 2	> 2
, °	360	180	90	45

= 90°


Площадь зоны фактического заражения ( ):

– коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным: 0,081 при инверсии; 0,133 при изотермии; 0,235 при конвекции.

= 0,235

Картинка:
5. Определение времени подхода к заданной границе

Время подхода облака АХОВ к заданной границе определяется по формуле:



X – расстояние до городских кварталов;

- известно.


6. Определение возможных потерь среди населения в зоне пораженияАХОВ.

Необходимо определить площадь «загородной» части облака ( ).


Г в данном случае будет равно расстоянию до городских кварталов Г = 1.


Для определения «городской» зоны фактического заражения необходимо из общей зоны фактического заражения вычесть площадь зоны фактического заражения «загородной » зоны
= 1,6 – 0,26 = 1,34 км²
Определяем количество жителей в городской зоне фактического заражения:


По таблице 7 определяем возможное количество потерь среди населения:

0,4·2010 = 804 чел.
- легкой степени (25 %) = 201 чел.;

- средней и тяжелой степени (40%) = 322 чел.;

- со смертельным исходом (35%) = 281 чел.