Токсические характеристики некоторых СДЯВ

Разделив Д_с, мг·мин/л, на С_с, мг/л, можно оценить расчетное время действия СДЯВ t, мин. Для ряда СДЯВ принято время t ≈ 30 мин, для синильной кислоты t = 4 мин, для хлора t = 60 мин.

Зона действия токсичных продуктов сгорания при скорости приземного ветра V_п >2,2 м/с имеет характерную форму, рис.16. При скорости V_п < 2,2 м/с дым «почти не прижимается» к земле, он поднимается вверх, не создавая опасности для людей.

Глубина зоны Г, м, определяется по формуле

, (3.22)

где – эквивалентное количество токсичных компонентов, кг;

М_i – количество i – го токсичного вещества в дыме, кг;

К_эi = Д_п.i./ Д_п.э. – коэффициент эквивалентности;

Д_п.i. − токсические пороговые дозы i-ого компонента в дыме и компонента, к которому приводятся i-е токсичные вещества, мг·мин /л;

V_п – скорость приземного ветра, м/с;

К₁ – коэффициент, характеризующий подстилающую поверхность (местность) по пути движения дыма;

К₂ – коэффициент, учитывающий метеорологические условия.

Коэффициент К₁ принимают равным:

К₁ =1 в случае открытой местности;

К₁ = 0,5 – сельхозугодий, степной растительности;

К₁ = 0,4 – при наличии кустарника, отдельных деревьев, холмов;

К₁ =0,3 – при наличии городской и промышленной застройки, лесного массива.

Коэффициент К₂ принимают равным:

К₂ =1 в случае инверсии;

К₂ =1,5 – при изотермии;

К₂ = 2 – при конвекции.

Ширина зоны

0,03 Г при инверсии

B = 0,15 Г при изотермии (3.23)

0,80 Г при конвекции

Как оценить устойчивость ОЭ к химическому заражению?

Выше показано, как рассчитать глубину Г и ширину зоны В заражения. Предполагаем, что концентрация АХОВ (или вредных веществ в результате пожаре) достигает в этой зоне смертельной концентрации С_с, т.е. предполагаем наихудший вариант (реально она может быть ниже). Следует заметить, что точная, реальная концентрация С_р может быть измерена в ходе оценки оперативной обстановки на объекте.

В задаче должно даваться время t_э, необходимое для остановки производства и эвакуации незащищенного персонала из зоны заражения (например, t_э=10 мин). Зная t_э и концентрацию С_с (или С_р), можно найти дозу, которую может получить персонал ОЭ, как

Д (мг·мин/л)= С_с(мг/л)· t_э(мин).

Далее сравниваем это значение с пороговой токсодозой Д_п и делаем вывод об устойчивости ОЭ к токсическому заражению при незащищенном персонале. Если персонал «набирает» дозу большую или равную Д_п, то ОЭ неустойчив.

Как рассчитать дозу Д при применении персоналом противогазов (не изолирующих)? В этом случае концентрация С_с (С_р) для персонала за счет противогазов снижается приблизительно в 100 раз. Во столько же раз может, при необходимости, увеличиться время t_э до «набора» пороговой токсодозы.

Как учитывать устойчивость персонала, находящегося в зданиях ОЭ?

Концентрация С_с (С_р) для них будет снижаться и составит С_с·к_ф, где к_ф – коэффициент фильтрации здания (к_ф < 1). Величину к_ф можно найти по формуле:

,

где G_ок и G_сп – соответственно воздухопроницаемость ограждающих конструкций здания (помещения) и его световых проемов, кг/(м²×ч);

S_ок и S_сп – площадь ограждающих конструкций и световых проемов, м²;

r_в – плотность воздуха, кг/м³;

V – внутренний объем здания (помещения), м³.

Время t_э в вышеуказанной формуле подставляется в часах.

Нормативные значения воздухопроницаемости ограждающих конструкций и световых проемов зданий и сооружений приведены в таблице 3.15 В.И. Васильева.

Табл. 3.15. Нормативная воздухопроницаемость ограждающих конструкций зданий и сооружений

Таким образом, для персонала в здании сначала находим коэффициент фильтрации к_ф. Затем вычисляем пониженную концентрацию в здании С_с·к_ф. После этого определяем дозу Д по времени эвакуации t_э и делаем вывод об устойчивости.

Пример 1. Определить размеры зоны задымления, опасной по токсическому действию продуктов сгорания, если при пожаре выделилось и попало в атмосферу 1500 кг фенола. Местность открытая. Атмосферные условия: инверсия, скорость приземного ветра 3 м/с.

Решение. 1. Используя данные табл.19 по величине пороговой дозы для фенола Д_п

1,5 мг·мин/л и принимая значения коэффициентов К₁=1, К₂=1, по формуле (3.22) находим искомую глубину зоны

Г = 34,2 = 1500 м

2. По соотношению (3.23) находим ширину зоны

В = 0,03 *1500 = 45 м

Рис. 16. Очаг поражения при пожаре.

1 – зона горения, 2 – зона теплового воздействия, 3 - область зоны задымления, опасная по токсическому действию продуктов сгорания.

В случае выделения нескольких опасных веществ (как, например, при пожаре) их действие можно свести к одному веществу (например, хлору).

Самостоятельно найдите глубину и ширину зоны задымления при сгорании 1 т мазута. При расчетах, в качестве эквивалентного вещества возьмите хлор.

Из дисциплины “Аварии с нефтью” известно, что при сгорании 1 тонны мазута, в атмосферу выделяется следующее количество токсичных веществ:

оксид углерода 84 кг;

формальдегид 1 кг;

синильная кислота 1 кг;

окислы азота 7 кг.

Пороговые дозы этих веществ:

Дп оу = 12 (мг/л)·мин;

Дп ф = 0,6 (мг/л)·мин;

Дп ск = 0,2 (мг/л)·мин;

Дп оа = 1,5 (мг/л)·мин;

Дп хл = 0,6 (мг/л)·мин;

В случае возможной опасности химического заражения (задымления) надо заранее принимать меры на ОЭ (индивид. средства защиты, закрытие вентиляции в зданиях, герметизация оконных проемов, укрытие в защитных сооружениях и т.д.). Зона задымления и зона АХОВ на объекте в любом случае негативно скажется на работе ОЭ. Задача состоит в том, чтобы действие этого фактора минимизировать.