Методика оценки химической обстановки при авариях на ХОО

Под химической обстановкой понимают совокупность последствий хими­ческого заражения местности АХОВ или отравляющими веществами, оказы­вающих влияние на деятельность объектов народного хозяйства и населения.

Химическая обстановка создается в результате разлива (выброса) АХОВ с образованием зоны химического заражения.

Под зоной заражения понимается территория, в пределах которой будет проявляться поражающее действие АХОВ, а под глубиной зоны понимается расстояние от источника заражения до границ зоны.

Оценка химической обстановки включает определение масштабов и ха­рактера химического заражения, а также выбор наиболее целесообразных вари­антов действий, исключающих поражение людей.

Исходными данными для оценки химической обстановки являются: тип и количество АХОВ; район и время выброса, вылива АХОВ; степень защищенно­сти людей; топографические условия местности; метеоусловия: скорость и на­правление ветра, температура воздуха и почвы, степень вертикальной устойчи­вости воздуха [13].

Различают три степени вертикальной устойчивости воздуха: инверсия, изотермия, конвекция, которые определяются по табл. 21.1.

Таблица 21.1 - Определение степени вертикальной устойчивости воздуха по данным прогноза погоды

Инверсия возникает в вечерние часы за час до захода солнца, разрушается за час после его восхода. При инверсии нижние слои воздуха холоднее верхних, что препятствует рассеиванию по высоте и создает благоприятные условия для сохранения высоких концентраций АХОВ в воздухе.

Изотермия характеризуется стабильным равновесием, характерна для пасмурной погоды, может возникать в утренние и вечерние часы как переход­ное состояние от инверсии к конвекции и наоборот.

Конвекция возникает через два часа после восхода солнца и разрушается за два часа до его захода. При конвекции нижние слои воздуха нагреты больше, чем верхние, что способствует рассеиванию зараженного облака и снижению концентрации АХОВ.

Глубина зоны химического заражения зависит от количества АХОВ на объекте (в емкости), их токсичности, физических свойств, метеоусловий и рельефа местности. Глубина распространения Г_Т зараженного облака определя­ется по справочным таблицам: для открытой местности - по табл. 21.2; для за­крытой местности - по табл. 21.3.

Для обвалованных и заглубленных емкостей с АХОВ табличная глубина распространения уменьшается в 1,5 раза. Фактическая глубина зоны заражения будет равна

Г_Ф = Г_Т:1,5

(21.1)

где Гф - глубина зоны заражения фактическая, с учетом обвалования или заглубления емкости, км;

Гт - табличное значение глубины зоны заражения, км (табл. 21.1 или 21.2).

Таблица 21.2 - Глубина распространения (км) облака зараженного воздуха с по­ражающими концентрациями АХОВ на открытой местности при скорости ветра I м/с (емкости не обвалованы)

Таблица 21.3 - Глубина распространения (км) облака зараженного воздуха с по­ражающими концентрациями АХОВ на закрытой местности при скорости ветра

1 м/с (емкости не обвалованы)

Для скоростей воздуха более 1 м/с необходимо вводить поправочный ко­эффициент к₀ (табл. 21.4). Окончательная глубина зоны заражения Гф с учетом поправочного коэффициента к0 определится из выражения

Г_ф = Г_ф- к₀

(21.2)

Таблица 21.4 - Поправочные коэффициенты для учета влияния скорости ветра на глубину распространения зараженного воздуха

Ширина зоны химического заражения зависит от степени вертикальной ус­тойчивости воздуха и определяется по следующим соотношениям:

- при инверсии Ш = 0,03 ■ Г'_ф (21.3)

- при изотермии Ш = 0,15 ■ Г'_ф (214)

- при конвекции Ш = 0,08 ■ Г'_ф (215)

где Г'_Ф - глубина распространения при конвекции глубина распростране­ния облака зараженного воздуха с учетом поправочного коэффициента, км.

Площадь зоны - химического заражения S определяется, как площадь рав-

нобедренного треугольника

(21.6)

Для оценки химической обстановки необходимо знать время, в течение ко­торого облако зараженного воздуха достигнет определенного рубежа и соз­дастся угроза поражения людей.

Время подхода облака зараженного воздуха t_под_х., (мин) определяется из выражения

подх.

R

v_nep-60

(21.7)

Таблица 21.5 - Средняя скорость переноса зараженного АХОВ воздушным по­током v_пер, м/с

Примечания: 1 Облако зараженного воздуха распространяется на высоты, где скорость ветра больше, чем у поверхности земли. Вследствие этого средняя скорость распространения будет больше, чем скорость ветра на высоте 1 м.

2 Конвекция и инверсия при скорости ветра более 3 м/с наблюдается» редких случаях.

Скорость переноса облака зараженного воздуха и_Пе_Р- можно определить по формуле

1)_пер. = (2... 3) • 1),

(21.8)

где v - скорость ветра, м/с.

Время поражающего действия t_nop зависит от времени его испарения t_и из поврежденной емкости или с площади разлива, и определяется по формуле

ст V • /

tпор

где t_ucп - время испарения, ч (табл. 21.6);

исп — поправочный коэффициент, учитывающий влияние различных скоростей ветра на время испарения АХОВ (табл. 21.7).

Таблица 21.6 - Время испарения некоторых АХОВ, ч (при скорости ветра 1 м/ч)

Примечание. Принимается, что при разрушении не обвалованной емкости АХОВ разливается свободно на поверхности, высота слоя разлившегося веще­ства составляет 0,05 м, в случае разрушения обвалованной емкости вещество размещается в пределах обвалования, высота слоя разлившегося АХОВ условно принимается равной 0,85 м.

Таблица 21.7 - Поправочный коэффициент К_исп., учитывающий влияние раз­личных скоростей ветра на время испарения АХОВ

Время испарения для веществ, не указанных в табл. 21.6, можно рассчи­тать по формуле

ксп= G/v_ucm (21.10)

где v_исп - скорость испарения, г/мин;

v_ucn = 12,5 • S-P_h- (5,38 + 4,1- v_e)-yfM- 10

(21.11)

ния

где S - площадь разлива, м;

h - давление насыщенных паров, кПа (табл. 21.8); - молекулярная масса жидкости, г (табл. 21.8); v_e - скорость ветра, м/с.

Площадь разлива химического вещества S можно определить из выраже-

(21.12)

где G - масса АХОВ, т;

р - плотность АХОВ, т/м3 (табл. 21.8);

h — толщина слоя разлившейся жидкости, м;(при свободном разливе h =

0,05м).

При разливе в поддон высотой Н толщина слоя h определяется по форму-

ле [24]

h = H -0,2

(21.13)

Таблица 21.8 - Физико-химические свойства АХОВ

Глубина зоны распространения АХОВ, не указанных в табл. 21.2 и 21.3, может быть рассчитана по формуле

г =

34,2-(G/D-3)^2/

?

(21.14)

где G - количество АХОВ, кг; D - токсодоза, мг мин/л; v - скорость приземного ветра, м/с;

К_ВУВ — коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха; К_ВУВ = 5 (конвекция); К_ВУВ = 1/5 (инверсия); К_ВУВ = 1 (изотермия);

К_ОБВ - коэффициент, учитывающий глубину зоны при наличии обвалова­ния; К_ОБВ = 1,5 (есть обвалование); К_ОБВ=1 (нет обвалования).

Потери рабочих, служащих и проживающего вблизи от объектов населе­ния будут зависеть от численности людей, оказавшихся на площади очага, сте­пени защищенности их и своевременного использования средств индивидуаль­ной защиты (противогазов).

Количество рабочих и служащих, оказавшихся в очаге поражения, подсчи-тывается по их наличию на территории объекта, по зданиям, цехам, площадкам; количество населения - по жилым кварталам в городе (населенном пункте).

Потери людей в очаге поражения, находящиеся на открытой местности

П_ом, определяют по формуле [24]

= Ч_ОМ-С_П/100,

(21.15)

где Ч_ом - количество людей находящиеся на открытой местности, чел;

_п - показатель потерь, %,.(табл. 21.9).

Потери людей в очаге поражения, находящиеся в простейших укрытиях П_пу, определяют по формуле

_п.у = Ч_пу-С_п1/100,

(21.16)

где Ч_п._у - количество людей находящиеся в простейших укрытиях, чел; n1 - показатель потерь, % (табл. 21.9).

Таблица 21.9 - Возможные потери рабочих, служащих и населения от АХОВ в очаге поражения, %

Ориентировочная структура потерь людей в очаге химического поражения составит (% от общего количества потерь): легкой степени - 25%; средней и тя­желой - 40%; со смертельным исходом - 35%.

Потери людей в зависимости от средней удельной смертности рассчиты­вают по формуле

N_пот =

G,

(21.17)

где NСМ - средняя удельная смертность, чел/т (Ncm = 0,5 - хлор, фосген, хлорпикрин; NCm = 0,2 - сероводород; Ncm = 0,12 — сернистый ангидрид; Ncm ⁼ 0,05 - аммиак; NСМ = 0,02 - сероуглерод; Ncm = 12,5 - метилизоцианат); G - масса выброса, т.