 |
|
Расчет глубины зоны заражения при аварии на химически опасном объекте
Расчет глубины зоны заражения первичным (вторичным) облаком СДЯВ при авариях на технологических емкостях, хранилищах и транспорте ведется с использованием приложений 2 и 5. Порядок нанесения зон заражения на карту (схему) изложен в приложении 6.
В приложении 2 приведены максимальные значения глубины зоны заражения первичным ( 
) или вторичным ( 
) облаком СДЯВ, определяемые в зависимости от эквивалентного количества вещества (его расчет проводится согласно п.2.1) и скорости ветра. Полная глубина зоны заражения 
(км), обусловленной воздействием первичного и вторичного облака СДЯВ, определяется: 
, где 
- наибольший, 
- наименьший из размеров и . Полученное значение сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс 
, определяемым по формуле:
, (7)
где 
- время от начала аварии, ч;
- скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, км/ч (приложение 5).
За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается меньшее из двух сравниваемых между собой значений.
Пример 2.1
На химическом предприятии произошла авария на технологическом трубопроводе с жидким хлором, находящимся под давлением. Количество вытекшей из трубопровода жидкости не установлено. Известно, что в технологической системе содержалось 40 т сжиженного хлора.
Требуется определить глубину зоны возможного заражения хлором при времени от начала аварии 1 ч и продолжительность действия источника заражения (время испарения хлора).
Метеоусловия на момент аварии: скорость ветра 5 м/с, температура воздуха 0 °С, изотермия. Разлив СДЯВ на подстилающей поверхности - свободный.
Решение
1. Так как количество разлившегося жидкого хлора неизвестно, то согласно п.1.5 принимаем его равным максимальному - 40 т.
2. По формуле (1) определяем эквивалентное количество вещества в первичном облаке:
т.
3. По формуле (12) (см. п.4.2) определяем время испарения хлора:
мин.
4. По формуле (5) определяем эквивалентное количество вещества во вторичном облаке:
т.
5. По приложению 2 для 1 т находим глубину зоны заражения для первичного облака: =1,68 км.
6. Находим глубину зоны заражения для вторичного облака. Согласно приложению 2 глубина зоны заражения для 10 т составляет 5,53 км, а для 20 т - 8,19 км. Интерполированием находим глубину зоны заражения для 11,8 т.
км.
7. Находим полную глубину зоны заражения:
км.
8. По формуле (7) находим предельно возможные значения глубины переноса воздушных масс: 
км.
Таким образом, глубина зоны заражения хлором в результате аварии может составить 6,8 км; продолжительность действия источника заражения - около 40 мин.
Пример 2.2
Необходимо оценить опасность возможного очага химического поражения через 1 ч после аварии на химически опасном объекте, расположенном в южной части города. На объекте в газгольдере емкостью 2000 м 
хранится аммиак. Температура воздуха 40 °С. Северная граница объекта находится на расстоянии 200 м от возможного места аварии. Затем идет 300-метровая санитарно-защитная зона, за которой расположены жилые кварталы. Давление в газгольдере - атмосферное.
Решение
Согласно п.1.5 принимаются метеоусловия: инверсия, скорость ветра 1 м/с.
2. По формуле (2) определяем выброс СДЯВ:
т.
3. По формуле (1) определяем эквивалентное количество вещества в облаке СДЯВ:
т.
4. По приложению 2 интерполированием находим глубину зоны заражения:
км.
5. По формуле (7) находим предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс:
км.
6. Расчетная глубина зоны заражения принимается равной 0,93 км как минимальная из и .
7. Глубина зоны заражения для жилых кварталов:
км.
Таким образом, облако зараженного воздуха через 1 ч после аварии может представлять опасность для рабочих и служащих химически опасного объекта, а также населения города, проживающего на расстоянии 430 м от санитарно-защитной зоны объекта.
Пример 2.3
Оценить, на каком расстоянии через 4 ч после аварии будет сохраняться опасность поражения населения в зоне химического заражения при разрушении изотермического хранилища аммиака емкостью 30000 т.
Высота обваловки емкости 3,5 м. Температура воздуха 20 °С.
Решение
1. Поскольку метеоусловия и выброс неизвестны, то, согласно п.1,5 принимается: метеоусловия - инверсия, скорость ветра - 1 м/с, выброс равен общему количеству вещества, содержащегося в емкости, - 30000 т.
2. По формуле (1) определяем эквивалентное количество вещества в первичном облаке:
т.
3. По формуле (12) определяем время испарения аммиака:
ч.
4. По формуле (5) определяем эквивалентное количество вещества во вторичном облаке:
т.
5. По приложению 2 для 12 т интерполированием находим глубину заражения для первичного облака аммиака:
км.
6. Аналогично для 40 т находим глубину заражения для вторичного облака аммиака:
км.
7. Полная глубина зоны заражения:
км.
8. По формуле (7) находим предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс:
км.
Таким образом, через 4 ч после аварии облако зараженного воздуха может представлять опасность для населения, проживающего на расстоянии до 20 км.
Пример 2.4
На участке аммиакопровода Тольятти - Одесса произошла авария, сопровождавшаяся выбросом аммиака. Объем выброса не установлен. Требуется определить глубину зоны возможного заражения аммиаком через 2 ч после аварии. Разлив аммиака на подстилающей поверхности свободный. Температура воздуха 20 °С.
Решение
1. Так как объем разлившегося аммиака неизвестен, то, согласно п.1.7, принимаем его равным 500 т - максимальному количеству, содержащемуся в трубопроводе между автоматическими отсекателями. Метеоусловия, согласно п.1.5, принимаются: инверсия, скорость ветра 1 м/с.
2. По формуле (1) определяем эквивалентное количество вещества в первичном облаке
т.
3. По формуле (12) определяем время испарения аммиака:
ч.
4. По формуле (5) определяем эквивалентное количество вещества во вторичном облаке:
т.
5. По приложению 2 для 3,6 т интерполированием находим глубину зоны заражения для первичного облака:
км.
6. По приложению 2 для 15,8 т интерполированием находим глубину зоны заражения для вторичного облака:
км.
7. Полная глубина зоны заражения:
км.
8. По формуле (7) находим предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс
км.
Таким образом, глубина зоны возможного заражения через 2 ч после аварии составит 10 км.