Практична робота № 5

Прогнозування і оцінка хімічної обстановки

при аварії на хімічно небезпечних промислових об'єктах і на транспорті

Ціль: ознайомити з методикою прогнозування і оцінка хімічної обстановки при аварії на хімічно небезпечних промислових об'єктах і на транспорті.

5.1. Теоретичні відомості про оцінку і прогнозування хімічної обстановки при аварії на хімічно небезпечних промислових об'єктах і на транспорті

У діяльності органів управління сфери цивільного захисту населення і територій від наслідків надзвичайних ситуацій важливою функцією є прогнозування і оцінка обстановки, що може скластися внаслідок аварій на хімічно небезпечних об'єктах (ХНО) і транспорті з виливом (викидом) небезпечних хімічних речовин (НХР).

Хімічна обстановка (ХО) - це зараження атмосфери і місцевостей небезпечними хімічними речовинами під час промислових аварій або застосування хімічної зброї, що потребує певних заходів захисту людей і довкілля. Вона характеризується масштабами (розмірами зон) і ступенем зараження (концентраціями НХР).

Аварія з викидом НХР - подія техногенного характеру, яка сталася на ХНО внаслідок виробничих чи конструктивних причин або зовнішніх впливів, що призвели до пошкодження технологічного обладнання, споруд з виливом (викидом) НХР в атмосферу і реально загрожують життю і здоров'ю людей.

Прогнозування хімічної обстановки - отримання ймовірної інформації про хімічну обстановку, що може скластися на території регіону, об'єктах господарювання на основі прогнозу (передбачення) наслідків хімічного зараження у відповідних умовах.

Оцінка хімічної обстановки - розв'язання завдань і формулювання висновків з аналізу наслідків і ступеня впливу хімічного забруднення на життєдіяльність людей регіону, об'єкти господарювання та визначення заходів щодо їхнього захисту.

5.1.1. Зміст і вихідні дані для прогнозування та оцінки хімічної обстановки

Прогнозування й оцінка хімічної обстановки під час аварій на хімічно небезпечних об'єктах (ХНО) і транспорті (автомобільному, річковому, залізничному, трубопровідному, морському) здійснюються для визначення можливих наслідків аварій, порядку дій у зоні можливого зараження і вжиття заходів для захисту людей (аварійне прогнозування), а також для визначення ступеня хімічної небезпеки об'єктів, які зберігають або використовують НХР, і адміністративно-територіальних одиниць (АТО), в межах яких живе населення, пов'язано з ризиком його ураження НХР (довгострокове прогнозування).

Критерієм, за яким класифікують території та об'єкти щодо їх хімічної небезпеки, є кількість населення і розмір площі, що може потрапити в зону можливого зараження у випадку аварії на ХНО (табл. 8).

Зона можливого хімічного зараження (ЗМХЗ) — це територія, в межах якої під впливом зміни напрямку вітру може виникнути переміщення хмари НХР з небезпечними для людини концентраціями. Зона наноситься на карту (план) місцевості у вигляді кола, півкола, чверть кола, однієї восьмої кола залежно від швидкості вітру.

Радіус кола (сектора) дорівнює глибині поширення хмари зараженого повітря Г, а бісектриса сектора збігається із віссю хмари і орієнтована в напрямку вітру.

При прогнозуванні обстановки після аварії визначаються параметри прогнозованої зони хімічного зараження (ПЗХЗ) - розрахункової зони в межах зони можливого хімічного зараження (ЗМХЗ), параметри якої приблизно визначаються за формою рівнобедреного трикутника (сектора) з кутовим розміром залежно від стійкості повітря:

- 120º - при інверсії,

- 200º - ізотермії,

- 350º - конвекції.

Методика прогнозування і оцінка ХО основана на тому, що при руйнуванні ємності, в якій зберігається НХР у рідкому чи газоподібному стані, утворюється первинна і вторинна хмара, за якими визначається сумарна глибина прогнозованої зони хімічного зараження, Гпзхз.

Параметри зони хімічного зараження залежать від кількості НХР, що перейшла в первинну і вторинну хмару, умов зберігання НХР (ємності обваловані, не обваловані), метеоумов, характеру місцевості та ін.

Первинна хмара НХР - це хмара, яка виникає внаслідок миттєвого переходу (1-2 хв) в атмосферу пароподібної частини НХР з ємності при її руйнуванні.

Вторинна хмара НХР - це хмара, що виникає внаслідок випаровування речовини з поверхні розливу НХР (підстильної поверхні).

При "вільному" виливі НХР висота шару (h) вважається такою, що не перевищує 0,05 м, при виливі "у піддон" (обваловану місцевість) висота шару приймається

h = Н - 0,2 м,

де Н - висота обвалування, м.

Вихідними даними при аварійному прогнозуванні є:

- тип і кількість НХР на об'єкті Q, т;

- умови зберігання НХР: у ємностях (обваловані, не обваловані), трубопроводах;

- висота обвалування ємності Н, м;

- метеоумови: напрямок (азимут ) і швидкість вітру (V, м/с), температура повітря (°С), ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП): інверсія, ізотермія, конвекція;

- характер місцевості: відкрита, закрита (довжина забудови, лісового масиву, км);

- кількість людей на об'єкт (в населеному пункті), що може опинитися в зоні можливого зараження;

- забезпеченість населення засобами захисту, %.

Визначаються:

1. Глибина прогнозованої зони хімічного зараження, Г_пзхз, км.

2. Ширина прогнозованої зони хімічного зараження, Ш_пзхз, км.

3. Площа прогнозованої зони зараження, S_пзхз, км².

4. Площа зони можливого хімічного зараження S_змхз, км².

5. Час підходу хмари зараженого повітря до заданого об'єкта (населеного пункту), t_підх, год (хв).

6. Час уражаючої дії фактора зараження НХР, t_ур, год.

7. Можливі втрати людей в осередку хімічного ураження. В, осіб.

Прогнозування і оцінка хімічної обстановки здійснюється з використанням таблиць і розрахунків. Усі розрахунки виконуються на термін не більше 4 годин після початку аварії (t_ав - 4 год) - тривалість збереження сталих метеоумов. Після цього прогноз має бути уточненим.

5.2. Методика прогнозування та оцінки хімічної обстановки

5.2.1. Визначення розмірів (глибини, ширини та площі) зони хімічного зараження

5.2.1.1. Глибина прогнозованої зони розповсюдження хмари зараженого повітря з уражаючими концентраціями (Г_пзхз, км) визначається розрахунком за формулою:

Г_р= Г_т × К_в/К_сх - Г_зм,

де Г_т - табличне значення глибини зони, визначене за табл. 1 для умов: місцевість відкрита, ємності НХР не обваловані ("вільний" розлив), швидкість вітру V = 1 м/с, температура повітря О °С.

Вхідними даними до таблиці є: кількість викинутої при аварії НХР..., т; ступінь вертикально) стійкості повітря (СВСП).

У знайдене значення глибини зони вводиться поправка на задану температуру повітря за приміткою 1 або 2 до табл.5.1.

К_в - поправочний коефіцієнт на вітер за табл. 5.2;

К_сх - коефіцієнт, що враховує тип сховища і характеризує зменшення глибини поширення хмари НХР при виливі "у піддон" (при умові зберігання НХР в обвалованих ємностях) за табл. 5.З з урахуванням висоти обвалування Н, м. Для необвалованої ємності К_сх - 1.

Г_зм - величина, на яку зменшується глибина поширення хмари НХР на закритій місцевості (міська, сільська забудова, лісовий масив), км, визначається за формулою:

Г_зм = L - L/К_зм,

де L - довжина закритої місцевості на осі сліду хмари НХР, км, у межах глибини, на яку поширилась би хмара на відкритій місцевості;

К_зм - коефіцієнт зменшення глибини поширення хмари НХР для кожного 1 км довжини закритої місцевості за табл. 5.4.

Після визначення розрахункової глибини зони з урахуванням усіх коефіцієнтів отримане значення Г_р порівнюється з максимальним значенням глибини переносу повітряних мас Г_п за 4 години:

Г_п = 4 W, км,

де W - швидкість переносу повітряних мас (табл. 5.5) при заданих швидкості вітру (км/год) і СВСП.

Найменше із порівняних величин приймається за фактичну прогнозовану глибину зони зараження, тобто Г_пзхз = mіn{Г_п; Г_р}.

5.2.1.2. Ширина прогнозованої зони хімічного зараження (Шпзхз)

Залежно від СВС її ширина (в кінці зони) розраховується за формулами:

- при інверсії Ш_пзхз = 0,2 х Г_пзхз, км;

- при ізотермії Ш_пзхз = 0,35 х Г_пзхз, км;

- при конвекції Ш_пзхз = 0,6 х Г_пзхз, км,

де Г_пзхз - глибина прогнозованої зони хімічного зараження, що визначена в 1.1, км.

Ширину зони зараження в місці розташування об'єкта, для якого здійснюється прогнозування, можна визначити за цими ж формулами, якщо

замість ГПЗХЗ підставити відстань від об'єкта R_О до місця аварії.

5.2.1.3. Площа зони хімічного зараження

При прогнозуванні визначається:

а) площа прогнозованої зони хімічного зараження (ПЗХЗ) за формулою:

S_пзхз = 0,5 х Г_пзхз х Ш_пзхз;

б) площа зони можливого хімічного зараження розраховується за емпіричною формулою:

S_змхз = 8,72 х 10^-3 х Г_{2 пзхз} х J, км²;

де Г_пзхз - глибина зони, км; J - коефіцієнт, який умовно дорівнює кутовому

розміру зони можливого зараження залежно від швидкості вітру:

швидкість вітру, м/с	<1	1	2	>2
J	360	180	90	45

5.2.2. Визначення часу підходу хмари зараженого повітря до об'єкта (t_підх)

Час підходу хмари НХР до заданого об'єкта залежить від швидкості перенесення хмари повітряним потоком М, на що впливає швидкість вітру, і визначається за формулою:

t_підх - R_O/W, год,

де R_О - відстань від місця аварі) (джерела забруднення) до заданого об'єкта, км;

W - швидкість перенесення переднього фронту забрудненого повітря, визначається за табл. 5 (швидкість вітру на висоті хмари більша, ніж біля поверхні землі).

5.2.3. Визначення тривалості дії фактора хімічного зараження (t_ур)

Тривалість дії НХР визначається терміном випаровування НХР з поверхні її розливу (t_ур = t_вип), що залежить від характеру розливу ("вільно" чи "у піддон"), швидкості вітру, типу НХР і може бути визначено за табл. 6 або розраховано за формулою:

t_ур = t_вип = h х d/к₁ х к₂ х к₃,

де d - щільність НХР, т/м³ (табл.5.9);

h - висота шару розлитої НХР, м (якщо ємності не обваловані - "вільний" розлив h = 0,05 м.

Якщо обваловані: h = Н - 0,2 (м), де Н - висота обвалування);

К₁- коефіцієнт, що залежить від фізико-хімічних властивостей НХР, береться з табл. 5.9:

К₂- коефіцієнт, який враховує температуру повітря (табл.5.5);

К_З- коефіцієнт, що враховує швидкість вітру V і розраховується К_З = (V+2)/3

5.2.4. Визначення можливих втрат робітників і службовців об'єктів господарювання і населення в осередку хімічного ураження

Очікувані втрати визначаються за табл. 5.8 залежно від чисельності людей, що можуть опинитись у прогнозованій зоні хімічного зараження, ступеня їх захищеності (забезпеченості засобами індивідуального і колективного захисту).

Результати розрахунків щодо оцінки хімічної обстановки необхідно звести до таблиці (табл. 5.10). На карту наносяться межі прогнозованої зони зараження аналізуються результатні робляться висновки та пропозиції щодо захисту працівників об'єкта господарювання (населеного пункту), який може опинитись у зоні хімічного зараження. Район аварії обмежується колом діаметром Д_О, значення якого залежить від кількості НХР, умов зберігання, стійкості повітря та орієнтовно становить четверту частку ширини зони зараження. Кутовий розмір зони зараження (кут сектора) становить:

- 12° при інверсії,

- 20° при ізотермії,

- 35° при конвекції.

У висновках з оцінки ХО відзначається:

1. Чи може опинитись об'єкт у зоні хімічного зараження (опиниться, якщо К<Г_пзхз, а напрямок вітру збігається з напрямком на об'єкт господарювання щодо ХНО).

2. Можливі наслідки в осередку хімічного ураження (можливі ураження виробничого персоналу і населення та очікувані втрати).

3. Визначається вплив НХР на виробництво, матеріали та сировину.

4. Заходи щодо захисту людей (оповіщення, використання засобів індивідуального захисту (3І3), будівель і захисних споруд (ЗС), евакуація).

5. Визначаються можливості герметизації виробничих будівель та інших приміщень, де працюють люди, а також можливість продовжувати виробничий процес у засобах індивідуального захисту.

Висновки є складовою вихідних даних для розроблення заходів щодо підвищення стійкості роботи об'єкта в умовах хімічного зараження.

Примітки:

І. При довгостроковому (оперативному) прогнозуванні для визначення масштабів хімічного забруднення з метою завчасного планування заходів щодо захисту населення і ліквідації наслідків аварії, а також визначення хімічної небезпеки ХНО та АТО використовують такі умови і вихідні дані:

а) маса викинутої НХР - кількість НХР в одиничній максимальній за об'ємом технологічній ємності, розлив - "у піддон" або "вільно" залежно від умов зберігання. На воєнний час та для сейсмонебезпечних районів - загальна кількість НХР на об'єкті. У цьому разі приймається розлив "вільно". При аваріях на продуктопроводах (аміакопроводах тощо) кількість НХР приймається за її кількість між відсікачами (для продуктопроводів кількість НХР приймається 300-500 т);

б) метеорологічні дані: швидкість вітру в приземному шарі V=1м/с, температура повітря + 20 °С ступінь вертикальної стійкості повітря (СВСП) - інверсія; напрямок вітру не враховується, а розповсюдження хмари НХР приймається в колі 360 град. з радіусом, що дорівнює глибині Гпзхз поширення хмари;

в) площа зони можливого хімічного зараження визначається за формулою:

Sзмхз = 3,14 х Г²_пзхз, а площа прогнозованої зони хімічного зараження

S_пзхз = 0,11 х Г²_пзхз.

2. Глибину прогнозованої зони хімічного зараження для НХР, що не наведені в табл. 5.1, орієнтовно можна визначити розрахунком за емпіричною формулою (для t = О ºС):

Г_ПЗХЗ = 30/К_сп × К_сх × К_зм і корінь кубічний із Q/Д х V в степені 2,м

де Q - кількість викинутої НХР, кг

Д - токсодоза уражаюча, мг/л × хв

V - швидкість приземного вітру, м/с

К_сп - коефіцієнт, що враховує стійкість повітря і становить:

при інверсії - 1; при ізотермі - 2,5; при конвекції - 4,7;

К_сх - коефіцієнт, що враховує умови зберігання НХР за тобл. 5.3;

К_зм - коефіцієнт, що враховує характер місцевості за табл. 5.4;

3. Характеристика ступенів вертикальної стійкості повітря (СВСП):

Інверсія - такий стан атмосфери, коли нижні шари повітря холодніші за верхні, що перешкоджає переміщенню його по висоті і створює сприятливі умови для збереження високих концентрацій НХР і поширення хмари зараженого повітря на великі відстані.

Ізотермія - однакова температура повітря на висоті 20-30 й від поверхні землі, сприяє тривалому застою пари НХР на місцевості, в лісі, населених пунктах і поширенню хмари на значні відстані.

Конвекція - нижні шари повітря нагріваються сильніше, ніж верхні, відбувається переміщення повітря по вертикалі (тепле - вгору, холодне - вниз), що викликає сильне розсіювання хмари НХР і зниження концентрації.

5.3. Довідкові таблиці

Таблиця 5.1

Глибина поширення хмари зараженого повітря з уражаючими концентраціями НХР на відкритій місцевості, км (ємності не обваловані, швидкість вітру 1 м/с, температура повітря О °С)

Найменування НХЛ	Кількість ХНР в ємностях, т
	1	5	10	20	30	50	100	300
Інверсія
Хлор	4,65	12,2	18,5	28,3	36,7	50,4	78,7	156
Аміак	0,5	1,6	2,45	4,05	5,25	6,85	10,8	21
Сірчаний ангідрид	2,1	5,85	9,25	14,1	18,1	24,7	38,4	76,9
Сірководень	0,5	1,5	2,5	3,95	5,0	6,7	10,3	21
Соляна кислота	1,25	3,05	4,65	6,8	8,75	12,2	18,7	31,7
Хлорпікрин	3,65	9,7	14,7	22,5	29,3	40,3	62,6	123
Формальдегід	4,65	12,3	18,7	28,5	37,1	50,9	79,2	158
Ізотермія
Хлор	1,75	5,05	7,35	11,6	14,8	20,2	30,9	62
Аміак	-	0,5	1,25	1,55	1,95	2,75	4,45	8,35
Сірчаний ангідрид	0,7	2,4	3,7	5,6	7,2	10,2	15,3	30,5
Сірководень	-	0,5	0,7	1,4	1,9	2,75	4,3	8,15
Соляна кислота	0,5	1,3	1,85	2,9	3,7	5	7,45	14,7
Хлорпікрин	1,5	4	5,85	9,2	11,7	15,9	24,4	49,4
Формальдегід	1,85	5,1	7,5	11,7	15,0	20,4	31,2	62,5
Конвекція
Хлор	0,75	2,4	4,05	6,05	7,6	10,7	16,1	31,9
Аміак	-	-	-	0,5	1,05	1,45	2,2	4,55
Сірчаний ангідрид	0,5	1,3	1,9	3	3,8	5,1	7,95	15,7
Сірководень	-	-	-	0,5	0,8	1,4	2,15	4,4
Соляна кислота	-	0,5	0,95	1,5	1,9	2,6	4,0	7,7
Хлорпікрин	0,8	2,0	3,25	4,85	6,05	8,35	12,9	25,2
Формальдегід	0,8	2,45	4,0	6,05	7,65	10,7	16,3	32,2

Примітки до табл. 5.1

1. При температурі повітря +20 °С глибина розповсюдження хмари зараженого повітря збільшується, а при -20 °С зменшується на 5 % наведених у таблиці для О °С.

2. При температурі +40 °С при ізотермії і конвекції глибина збільшується на 10 %.

3. Для НХР, що не увійшли до табл.1, для розрахунку береться глибина поширення хмари хлору для заданих умов і множиться на коефіцієнт для певного НХР: фосген -1,14; окисли азоту - 0,28; метиламін - 0,24; диметиламін -0,24; нітробензол - 0,01; окисел етилену - 0,06; водень фтористий - 0,3; ціаністий водень - 0,97.

Таблиця 5.2

Поправочні коефіцієнти зменшення глибини поширення хмари зараженого повітря залежно від швидкості вітру

СВСП	Швидкість вітру, м/с
	1	2	3	4	5	10
Інверсія	1	0,6	0,45	0,4	-	-
Ізотермія	1	0,65	0,55	0,5	0.45	0,35
Конвекція	1	0,7	0,6	0,55	-	-

Таблиця 5.З

Коефіцієнти зменшення глибини поширення хмари НХР при виливі

"у піддон" залежно від висоти обвалування

Найменування НХР	Висота обвалування,м
	Н=1	Н=2	Н=3
Хлор	2,1	2,4	23
Аміак	2	2,25	2,35
Сірчаний ангідрид	2,5	3	3,1
Сірководень	1,6	-	-
Соляна кислота	4,6	7.4	10
Хлорпікрин	5,3	8,8	11,6
Формальдегід	2,1	2,3	2,5

Примітка до табл. 5.3.

1. У разі проміжних значень висоти обвалування існуюче значення висоти обвалування округляється до ближчого.

2. Якщо приміщення, де зберігаються НХР, герметичне зачиняються і обладнані спеціальними вловлювачами, то відповідний коефіцієнт збільшується втричі.

Таблиця 5.4

Коефіцієнти зменшення глибини поширення хмари НХР для

кожного 1 км довжини закритої місцевості, Кзм

СВСП	Міська забудова	Сільське будівництво	Лісові масиви
Інверсія	3.5	3	1,8
Ізотермія	3	2,5	1,7
Конвекція	3	2	1,5

Таблиця 5.5

Перенесення переднього фронту хмари забрудненого повітря залежно від швидкості вітру та СВСП W, км/год

СВСП	Швидкість вітру, м/с
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Інверсія	5	10	16	21	-	-	-	-	-	-
Ізотермія	6	12	18	24	29	35	41	47	53	59
Конвекція	7	14	21	28	-	-	-	-	-	-

Таблиця 5.6

Час випаровування (термін дії джерела зараження)

typ, год (швидкість вітру 1 м/с)

Наймену вання НХР	Характер розливу
	Ємності не обваловані Розлив „вільно”				Ємності обваловані Розлив у „піддон”
	h = 0,05м				Н = 1 м				Н = 3 м
	Температура повітря, °С
	-20	0	20	40	-20	0	20	40	-20	0	20	40
Хлорпікрин	415	138	42,5	14,3	6630	2216	664	229	рік	7738	2522	801
Соляна кислота	28,5	9,5	2,85	1,8	457	153	45,7	28,6	1598	533	160	99,8
Сірчаний ангідрид	3	1,5			47,8	23,9			167	83,9
Хлор	1,5				23,9				83,7
Аміак	1,4				21,8				76,3
Сірководень	1,15				18,4				64,3
Формальдегід	1,2				19,2				67,2

Примітка до таблиці. 5.6. При швидкості вітру більше 1 м/с вводиться поправочний коефіцієнт:

Швидкість вітру, м/с	1	2	3	4	5	10
Поправочний коефіцієнт	1	0,75	0,6	0,5	0,43	0,25

Таблиця 5.7

Можливі втрати робітників і службовців та населення від дії НХР в осередку хімічного ураження, %

Умови перебування людей	Без протигазів	Забезпеченість людей протигазами, %
		20	30	40	50	60	70	80	90	100
На відкритій місцевості	90-100	75	65	58	50	40	35	25	18	10
У найпростіших укриттях і будівлях	50	40	35	30	27	22	18	14	9	4

Примітка до табл. 5.7. Орієнтовна структура втрат може розподілятись за такими данини: легкі - до 25 %, середньої тяжкості (з виходом із строю не менше ніж на 2 - 3 тижні і потребують госпіталізації) - до 40 %, зі смертельними наслідками - до 35 %.

Таблиця 5.8

Критерії класифікації адміністративно-територіальних одиниць (АТО) і хімічно небезпечних об'єктів (ХНО) (крім залізниць)

Найменування об’єкта, що класифікується	Критерії класифікації, одиниця виміру	Ступінь хімічної небезпеки
		1	2	3	4
1.Хімічно небезпечний об’єкт	Кількість населен-ня, яке потрапляє в прогнозовану зону хімічного забруд-нення (ПЗХЗ) при аварії на ХНО, чол.	Більше 500	Більше 300 до 500	Більше 100 до 300	Менше 100
2.Хімічно небезпечна територіальна одиниця	Частка території, що потрапляє в зону можливого хімічного заражен-ня (ПЗХЗ) при аварії на ХНО, %	Більше 50	Більше 30 до 50	Більше 10 до 30	Менше 10

Примітка до таблиці. 5.8. За наявності на території АТО більше одного ХНО загальна площа зони забруднення (ЗМХЗ або ПЗХЗ) визначається після нанесення зон на карту. У разі перекриття зон загальна площа приймається інтегровано за ізолініями зон забруднення.

Таблиця 5.9

Допоміжні коефіцієнти для визначення тривалості випаровування НХР

Найменування НХР	Щільність НХР (рідина), т/м^3	Уражаюча токсодоза, Д,мг хв./л	К1	К2 залежно від температури
				-20°С	0°С	20°С	40°С
Аміак	0,681	15	0,025	1	1	1	1
Хлор	1,553	0,6	0,052	1	1	1	1
Сірчаний ангідрид	1,462	1,8	0,049	0,5	1	1	1
Сірководень	0,964	18,4	0,042	1	1	1	1
Соляна кислота	1,198	2	0,021	0,1	0,3	1	1,6
Хлорпікрин	1,658	0,75	0,002	0,1	0,3	1	2,9
Формальдегід	0,815	0,6	0,034	1	1	1	1
Фосген	1,432	0,6	0,061	0,3	0,7	1	1

5.4. Індивідуальні завдання по оцінці хімічної обстановки

Оцінити хімічну обстановку на машинобудівному заводі, що може скластися при аварійному руйнуванні ємності НХР на ХНО. Врахувати, що між ХНО і машинобудівним заводом знаходиться ділянка закритої місцевості шириною L (км). Машинобудівний завод (розміром 1,5 × 0,5 км розташований за азимутом b₀ = 90° на сході від ХНО) усі решта вихідні дані згідно з варіантом завдання табл. 5.11.

5.5. Схема розрахунків

1. Глибина розрахункової прогнозованої зони хімічного зараження, Г_р:

Г_р = Г_т × К_в/К_сх - Г_зм (км ),

де Г_т - табличне значення глибини зони (за табл. 5.1) для умов: місцевість відкрита, V = 1 м/с, ємності не обваловані, температура повітря О °С.

З урахуванням реальної температури +20 °С:

Г_т - (див. примітну до табл. 5.1)

К_в - поправочний коефіцієнт залежно від швидкості вітру.

К_сх - коефіцієнт зменшення глибини розповсюдження хмари НХР залежно від типу сховища НХР. При виливі "у піддон" (ємності обваловані, Н-м) за таб. 5.З

Г_зм - зменшення глибини розповсюдження хмари на закритій частині місцевості (ліс довжиною L км.. За табл. 5.4)

Г_зм = L - L/К_зм (км);

Порівнюючи найдене значення глибини зони Г_Р з максимальною глибиною перенесення повітряних мас за t год (швидкість перенесення хмари, табл. 5.5), за прогнозовану глибину зони зараження приймаємо менше з порівняних величин, Г_пзхз – mіn.

2. Ширина прогнозованої зони хімічного зараження:

При інверсії: Ш _пзхз = Г _пзхз (км)

Ширина в зони в районі розташування об’єкта Шо (км)

3. Площа можливого хімічного зараження:

S _змхз = 8,72 × 10 – 3 × Г_2пзхз × j , км²

4. Площа прогнозованої зони хімічного зараження:

S _змхз = 0,5 × Г _пзхз × Ш _пзхз , км²

5. Час підходу хмари забрудненого повітря до машзаводу:

t_підх = R/W = 5/16 , год.

Де: W - швидкість перенесення хмари при V м/с (табл. 5.5.)

6. Час вражаючої дії НХР за таблицею 5.6:

t _ур = t _вип. × К, год.

Де: t _вип. – час випаровування НХР;

К - поправочний коефіцієнт на швидкість вітру (примітка до таблиці 5.6.).

7. Можливі втрати людей в осередку ураження (на машзаводі). за табл. 5.7 :

а) при перебуванні людей у будівлях і найпростіших укриттях

б) при перебуванні людей на відкритій місцевості

Структура втрат:

- легкого ступеня;

- середньої тяжкості;

- смертельного ураження.

Таблиця 5.10

Результати оцінки хімічної обстановки

Джерело забруднення	Тип НХР, т	Глибина ПЗХЗ, км	Ширина ПЗХЗ, км	Площа ПЗХЗ, км^2	Площа осередку хімічного ураження, км^2	Тривалість вражаючої дії, год	Час підходу хмари, год	Втрати людей, чол
Зруйнована ємність НХР на ХНО

Висновки

1. В якій зоні зараження опинився машзавод (R#Гпзхз);

2. Зробити висновок, про можливість проведення евакуації працівників.

3. Тривалість дії уражаючого фактора НХР.

4. Основні заходи щодо захисту людей.

Таблиця 5.11

Варіанти вихідних даних для виконання індивідуальних завдань

Номер варіанта	СДОР	Кількість, т	відстань до об’єкта і азимут	Характер впливу або висота обвалуванняН, м	Напрям(°) і швидкість (м/с) вітру	Т^о повітря	СВС	* Ширина Х і тип ділянки закритої місцевості, км	Кількість працівників, тис. чол..	Забезпе-ченість 3І3%
1	хлор	400	5 км 230°	вільний	50^о, 2м/с	-30°	Інв.	1,0 л	2,0	100
2	Сірководень	100	15 км 210°	1м	30^о, 1м/с	-10°	Інв.	3,0 м	3,0	90
3	ціанистий водень	50	5 км 180°	вільний	0^о, 2м/с	-40°	Інв.	2,0 с	5,0	70
4	оксид азоту	100	8 км 95°	0,8м	275^о, 1м/с	+30º	Інв.	2,0 л	2,9	80
5	аміак	5000	15 км 100°	вільний	280^о, 4м/с	+20º	Інв.	3,5 м	3,2	40
6	сірч. ангідрид	100	3 км 160°	вільний	340^о, 1м/с	+15º	Інв.	1 с	6,3	100
7	Хлор-пікрин	800	10 км 170°	0,9м	350^о, 4м/с	-20°	Інв.	1 л	3,2	60
8	Соляна кислот	80	2 км 70°	вільний	250^о, 1м/с	+35°	Інв.	1,5	5,3	75
9	фосген	200	8 км 250°	1,2м	70^о, 1м/с	+20°	Інв.	3 л	4,2	80
10	Сірчан. ангідрид	250	15 км 308°	1,5м	120^о, 1м/с	0°	Інв.	2 л	3,8	40
11	Формальдегід	10	1 км 350°	вільний	190^о, 1м/с	+35°	Інв.	0,5	4,1	85
12	аміак	400	10 км 110°	0,9м	290^о, 2м/с	+30º	Із.	1 с	6,7	50
13	сірко водень	200	5 км 80°	0,8м	260^о, 1м/с	+35°	Інв.	1 л	5,5	65
14	Оксид азоту	200	3 км 110°	вільний	290^о, 2м/с	+35°	Інв.	0,5 м	2,2	100
15	Соляна кислота	150	2 км 60°	вільний	240^о, 1м/с	+35°	Інв.	0,5	1,8	95

- тип ділянки: м - міська забудова;

с – сільське будівництво;

л – лісові масиви.

Продовження Таблиці 5.11

Варіанти вихідних даних для виконання індивідуальних завдань

Номер варіанта	СДОР	Кількість, т	відстань до об’єкта і азимут	Характер впливу або висота обвалуванняН, м	Напрям (°) і швидкість (м/с) вітру	Т^о повітря	СВС	* Ширина Х і тип ділянки закритої місцевості, км	Кількість працівників, тис. чол..	Забезпе-ченість 3І3%
16	хлор	200	5 км 220°	1,2м	40^о, 1м/с	+20°	Із.	0,5 л	1,5	50
17	аміак	500	3 км 225°	вільний	45^о, 1м/с	+10°	Інв.	1,0	2,5	80
18	хлорпікрин	80	5 км 40°	1,5м	220^о, 2м/с	+25°	Інв.	0,5 л	4,0	100
19	оксид азоту	70	2 км 115°	0,9м	295^о, 2м/с	+35°	Інв.	0,5 л	5,0	75
20	аміак	6000	10 км 225°	1,5м	45^о, 2м/с	+30°	Інв.	2 л	4,8	30
21	фосген	50	5 км 350°	вільний	170^о, 2м/с	+30°	Інв.	2,0 л	2,7	90
22	аміак	750	15 км 60°	2м	240^о, 2м/с	+20°	Із.	0.5	2,3	40
23	Сірчани ангідрид	150	3 км 270°	1,2м	110^о, 1м/с	+30°	Інв.	1 м	2,8	60
24	фосген	200	10 км 225°	0,8м	45^о, 1м/с	+25°	Інв.	1,5	2,4	95
25	аміак	120	15 км 10°	вільний	190^о, 2м/с	+35°	Із.	1,6 л	1,6	50
26	хлор	600	8 км 50°	1,2м	230^о, 2м/с	+25°	Із.	2,0 л	3,0	40
27	сірко водень	140	5 км 350°	вільний	170°,1м/с	+40°	Інв.	1,0 с	2,8	75
28	хлор	100	8 км 300°	1,4м	120^о, 1м/с	+30°	Інв.	1,0 л	4,0	80
29	формальдегід	150	5 км 45°	0,9м	225^о, 1м/с	+35°	Інв.	0,5 м	2,2	70
30	хлорпікрин	500	10 км 45°	вільний	225^о, 2м/с	+10°	Інв.	1,5 с	1,5	90

тип ділянки:

м - міська забудова;

с – сільське будівництво;

л – лісові масиви.

Питання для контролю знань теми Прогнозування і оцінка хімічної обстановки при аварії на хімічно небезпечних промислових об'єктах і на транспорті

1. Дайте визначення: хімічна обстановка.

2. Дайте визначення: аварія з викидом НХР.

3. Зона можливого хімічного зараження.

4. Механізм виникнення первинної і вторинної хмари НХР.

5. Визначення глибини і ширини зони хімічного зараження.

6. Розрахунок площі зони хімічного зараження.

7. Час підходу хмари забрудненого повітря до об'єкта.

8. Визначення тривалості дії фактора хімічного зараження.

9. Визначення можливих втрат робітників і службовців об'єктів господарювання і населення в осередку хімічного ураження.