4 Прогнозная оценка химической обстановки, сложившейся при выбросе хлора на станциях водоподготовки муп «уфаводоканал»

В данном разделе проводится прогноз сложившейся обстановки при выбросе хлора, расчеты зон и площадей возможного химического заражения, потери среди населения. Исходными данными для прогнозирования возможной ЧС на территории цеха Южного водозабора «Уфаводоканал», в составе которого имеется хлораторная для обеззараживания воды, являются:

– количество и объем емкостей с хлором;

– погодные условия (температура, скорость и направление ветра, время суток);

– время после начала аварии;

– плотность населения в районе аварии.

4.1 Сценарий развития чс

1 мая в 16 часов местного времени в хлораторной цеха Южного водозабора «Уфаводоканал» произошла разгерметизация контейнера, хранящих хлор, в результате чего вылилось Q₀=1000 кг опасного вещества. В этот день температура воздуха t составляла 15 ^оС, ветер восточный 3 м/с, время после начала аварии N=1 час. Степень вертикальной устойчивости воздуха – инверсия.

4.2 Прогнозирование химической обстановки

Расчет проводится согласно РД 52.04.253-90 «Методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на химически опасных объектах и транспорте»[4]. Расчет глубины зоны заражения АХОВ ведется на основании количественных характеристик выброса АХОВ.

Определение эквивалентного количества вещества в первичном облаке:

Эквивалентное количество Q_э1 (т) вещества в первичном облаке определяется по формуле:

Q_э1= К₁ · К₃ · К₅ · К₇ · Q₀ , (4.1)

где К₁ – коэффициент, зависящий от условий хранения АХОВ, по таблице принимаем К₁ = 0,18;

К₃ – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого АХОВ, по таблице принимаем К₃ = 1;

К₅ – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости

атмосферы, для инверсия принимаем К₅ =1;

К₇ - коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха по таблице принимаем К₇ = 1;

Q₀ – количество выброшенного (разлившегося) при аварии вещества, т.

По формуле 4.1

Q_э1= 0,18 · 1 · 1· 1 ·6=0.18т,

Определение эквивалентного количества вещества во вторичном облаке:

Эквивалентное количество вещества во вторичном облаке рассчитывается по формуле:

Q_э2=(1 – К₁) · К₂ · К₃ · К₄ · К₅ · К₆ · К₇ · (Q₀/hd) , (4.2)

где К₂ – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств АХОВ, принимаем К₂ = 0,052;

К₄ – коэффициент, учитывающий скорость ветра, принимаем К₄ = 1.67;

К₆ – коэффициент, зависящий от времени N, прошедшего после начала аварии, значение коэффициента К₆ определяется после расчета продолжительности T (ч)

К₆ = {N^0.8 при N < T; T^0.8 при N > T; (4.3)

Время полного испарения вещества Т , ч, которое определяет продолжительность его поражающего дейсвия, вычисляется по формуле:

T = hd / K₂ ·K₄ ·K_7, (4.4)

где h – толщина слоя жидкого АХОВ, принимаем h=0,05 ; d – плотность АХОВ, принимаем d = 1,553кг/м³.

Т = 0,05 · 1,553/ 0,052 · 1.67 = 0,89 ч

следовательно принимаем Т = 1 ч. Т.к. N=T коэффициент К₆ = T^0.8 = 1

Q_э2= (1- 0,18) · 0,052 ·1 · 2 · 1 · 1 · 1 · 1.67 · (1/0,05·1,553)=0,916т

Расчет глубины зоны заражения при аварии на химически опасном объекте или транспорте:

Максимальные значения глубины зоны заражения первичным (Г₁) или вторичным (Г₂) облаком АХОВ, определяемые в зависимости от эквивалентного количества вещества и скорости ветра. Полная глубина зоны заражения Г (км), обусловленной воздействием первичного и вторичного облака АХОВ, определяется:

Г = Г_max + 0,5Г_min , (4.5)

где Г_max (2,17) – наибольший, Г_min (0,68)- наименьший из размеров Г₁ и Г₂. Полученное значение сравнивается с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс Гп, определяемым по формуле:

Гп = N · v , (4.6)

где N – время от начала аварии, равное 1 час;

v – скорость переноса переднего фронта зараженного воздуха при данной скорости ветра и степени вертикальной устойчивости воздуха, равное 10.8 км/ч

Г = 2,17 +0,5 ·0.68= 2,51 км

Г_П = Nv = 1 · 10.8 = 10,8 км

Таким образом, глубина зоны возможного заражения через 1 ч после аварии составит 10,8 км

За окончательную расчетную глубину зоны заражения принимается меньшее из двух сравниваемых между собой значений, Г = 2.51км.

Определение площади зоны заражения АХОВ:

Площадь зоны возможного заражения для первичного (вторичного) облака АХОВ определяется по формуле:

Sв= 8,72 · 10^-3 · Г² · j , (4.7)

где Sв – площадь зоны возможного заражения АХОВ, км²;

Г – глубина зоны заражения, км;

Sв = 8,72 · 10^-3 · 2,51² · 45 = 2,47 км²

Площадь зоны фактического заражения Sф (км²) рассчитывается по формуле:

Sф = К₈ · Г² · N^0,2 (4.8)

где К₈ – коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимается равным: 0,081 при инверсии

Sф = 0,081 · 2,51² · 1^0,2 = 0,51км²

Определение времени подхода зараженного воздуха к объекту:

Время подхода облака АХОВ к заданному объекту зависит от скорости переноса облака воздушным потоком и определяется по формуле:

t = X / v , (4.9)

где х - расстояние от источника заражения до заданного объекта, в нашем случае это теплоход, км;

v - скорость переноса переднего фронта облака зараженного воздуха, км/ч

t = 0.6 / 10.8 = 0,05ч.

Таким образом облако АХОВ подойдет к теплоходу через 0,05 ч.

Рисунок 4.1 – Зоны химического заражения в следствии выброса хлора.

Как видно из рисунок 4.1 в зону ЧС попадает территория на которой нет жилых домов промышленных зданий и других различных объектов экономики, пострадавшим населением будет являться только персонал, а именно он равнен: 62 человека. Персонал объекта обеспечен противогазами. Принимается равным что 10% противогазов находятся в неисправном состоянии. Следовательно 6 человек подвергаются воздействию АХОВ. Так же в зону заражения попадает теплоход проходящий в этот момент по реке Уфа. Количество человек, включая экипаж теплохода, равно 100 человек. Пассажиры теплохода не обеспечены противогазами.

Итого количество пострадавших принимаем 106 человека.

_{При поражении людей АХОВ получают повреждения легкой степени 25%, средней и тяжелой степени - 40%, со смертельным исходом – 35%, проводится подсчет потерь среди населения.[9]}

_{- легкой степени – 26 чел (25%);}

_{- средней и тяжелой степени –42 чел(40%);}

_{- со смертельным исходом –37 чел(35%).}

В результате разгерметизации контейнеров, хранящих хлор, суммарные потери в зданиях и на открытой местности получили травмы легкой степени 26 человек и средней и тяжелой степени 42 человек, погибло 37человек.