4. Методика расчета

4.1. Расчет глубины зоны поражения при аварии на химически опасном объекте

Допустим, на химическом предприятии произошла авария на технологическом трубопроводе с АХОВ, находящемся под давле­нием. В результате аварии возник источник заражения сильнодей­ствующим веществом. Количество вытекшей из трубопровода жидкости не установлено. Известно, что в технологической систе­ме содержалось Q_т.с АХОВ.

Необходимо определить продолжительность поражающего действия источника заражения: глубину зон возможного зараже­ния АХОВ; площадь зоны заражения; нанести зону заражения на схему промзоны (см. рис. II.1) и оценить опасность возможного очага химического поражения, если химическое предприятие рас­положено в жилой части города.

Метеоусловия на момент аварии: скорость ветра и, направле­ние ветра \j/, температура воздуха Т (°С), время суток и наличие облачности — согласно варианту. Разлив АХОВ на подстилающей поверхности свободный. Давление в емкости с газом атмосфер­ное.

Поскольку объем разлившегося АХОВ неизвестен, то для рас­чета допускается принять его равным максимальному количеству в системе, т. е. Q_max.c

Определяем продолжительность поражающего действия АХОВ, ч [2],

T = hd / k₂k₄k₇, (II.3)

где h — толщина слоя АХОВ, м; определяется согласно принятым допуще­ниям, изложенным в «Общих положениях»; d — удельная плотность АХОВ, т/м³ (см. табл. ИЛ); к₂ — коэффициент, зависящий от физико-химического состава АХОВ (см. табл. II. 1); к$ — коэффициент, учитывающий скорость ветра:

Скорость ветра, м/с	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	15
K4	1	1,33	1,67	2,0	2,34	2,67	3,0	3,34	3,67	4,0	5,63

k₇ — коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха (см. табл. II. 1). Для сжатых газов он равен 1.

II.1. Характеристика АХОВ и вспомогательные коэффициенты для определения глубин зон заражения

АХОВ	Удельная плотность АХОВ, т/м^3		Темпе-ратура кипения, ^оС	Порого- вая ток сикодоза, м мин/л	Значения вспомогательных коэффициентов
					k1	k2	k3	k7 при температуре ,^оС
	Газооб-разного	Жидкого						-40	-20	0	20	40
Аммиак, хранящийся под давлением	0,0008	0,681	-33,42	15	0,18	0,04	0,04	0/0,9	0,3/1	0,5/1	1/1	1,4/1
Аммиак изотермического хранения		0,681	-33,42	15	0,01	0,025	0,04	0/0,9	1/1	1/1	1/1	1/1
Водород фтористый		0,989	13,52	4	0	0,028	0,15	0,1	0,2	0,5	1	1
Метиламин	0,0014	0,966	-6,5	1,2	0,13	0,384	0,5	0/0,3	0/0,7	0,5/1	1/1	2,5/1
Метил бромистый		1,732	3,6	1,2	0,04	0,039	0,5	0/0,2	0/0,4	0/0,9	1/1	2,5/1
Метилмеркаптан		0,867	5,95	1,7	0,06	0,043	0,353	0/0,1	0/0,3	0/0,8	1/1	2,4/1
Нитрил акрило-вой кислоты		0,806	77,3	0,75	0	0,007	0,8	0,04	0,1	0,4	1	2,4
Азота оксиды		1,491	21,0	1,5	0	0,04	0,4	0	0	0,4	1	1
Этилена оксид		0,882	10,7	2,2	0,05	0,041	0,27	0/0,1	0/0,3	0/0,7	1/1	2,2/1
Сернистый ангидрид	0,0029	1,462	-10,1	1,8	0,11	0,049	0,333	0/0,2	0/0,5	0,3/1	1/1	1,7/1
Сероводород	0,0015	0,964	-60,35	16,1	0,27	0,42	0,336	0,3/1	0,5/1	0,8/1	1/1	1,2/1
Соляная кислота (концентрированная)		1,198		2	0	0,021	0,30	0	0,1	0,3	1	1,6
Формальдегид		0,815	-19,0	0,6	0,19	0,034	1,0	0/0,4	0/1	0,5/1	1/1	1,5/1
Фосген	0,0035	1,432	8,2	0,6	0,05	0,061	1,0	0/0,1	0/0,3	0/0,3	1/1	1,1/1
Фтор	0,0017	1,512	-188,2	0,2	0,95	0,038	3,0	0,7/1	0,8/1	0,9/1	1/1	1,1/1
Фосфор трёххлористый		1,570	75,3	3	0	0,010	0,2	0,1	0,2	0,4	1	2,3
Хлор	0,0032	1,538	-34,1	0,6	0,18	0,052	1,0	0/0,2	0,3/1	0,5/1	1/1	1,4/1
Хлорпикрин		1,658	112,3	0,02	0	0,002	30,0	0,03	0,1	0,3	1	2,9
Хлорциан	0,0021	1,220	12,6	0,75	0,04	0,046	0,8	0/0	0/0	0/0,6	1/1	3,9/1
Диметиламин	0,0020	0,68	6,9	1,2	0,06	0,041	0,5	0/0,1	0/0,3	0/0,8	1/1	2,5/1

II.2. Глубина возможного заражения, км, в зависимости от эквивалентного количества АХОВ

Скорость ветра, м/с	Эквивалентное количество АХОВ Q э ,т
	0,01	0,05	0,1	0,5	1	3	5	10	20	30	50	70	100	300	500	1000
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15	0,38 0,26 0,22 0,19 0,17 0,15 0,14 0,13 0,12 0,12 0,11 0,11 0,10 0,10 0,10	0,85 0,59 0,48 0,42 0,38 0,34 0,32 0,30 0,28 0,26 0,25 0,24 0,23 0,22 0,22	1,25 0,84 0,68 0,59 0,53 0,48 0,45 0,42 0,40 0,38 0,36 0,34 0,33 0,32 0,31	3,16 1,92 1,53 1,33 1,19 1,09 1,00 0,94 0,88 0,84 0,80 0,76 0,74 0,71 0,69	4,75 2,84 2,17 1,88 1,68 1,53 1,42 1,33 1,25 1,19 1,13 1,08 1,04 1,0 0,97	9,18 5,35 3,99 3,28 2,91 2,66 2,46 2,30 2,17 2,06 1,96 1,88 1,80 1,74 1,68	12,53 7,20 5,34 4,36 3,75 3,43 3,17 2,97 2,80 2,66 2,53 2,42 2,37 2,24 2,17	19,20 10,83 7,96 6,46+ 5,53 4,88 4,49 4,20 3,96 3,76 3,58 3,43 3,29 3,17 3,07	23,56 16,44 11,94 9,62 8,19 7,20 6,48 5,92 5,60 5,31 5,06 4,85 4,66 4,49 4,34	38,13 21,02 15,18 12,18 10,33 9,06 8,14 7,42 6,86 6,50 6,20 5,94 5,70 5,50 5,31	52,67 28,73 20,59 16,43 13,88 12,14 10,87 9,90 9,12 8,50 8,01 7067 7,37 7,10 6,86	65,23 35,35 25,21 20,05 16,89 14,79 13,17 11,98 11,03 10,23 9,61 9,07 8,72 8,40 8,11	81,91 44,09 31,30 24,80 20,83 18,13 16,17 14,68 13,50 12,54 11,74 11,06 10,48 10,4 9,70	166 87,79 61,47 48,18 40,11 34,67 30,73 27,75 25,39 23,49 21,91 20,58 19,45 18,46 17,60	231 121 84,50 65,92 54,67 47,09 41,63 37,49 34,24 31,61 29,44 27,61 26,04 24,69 23,50	363 189 130 101 83,60 71,70 60,16 56,70 51,60 47,53 44,15 41,30 38,90 36,81 34,98

Примечания: 1.При скорости ветра >15м/с глубину зоны заражения принимать, как при скорости ветра 15м/с

2.При скорости ветра <1м/с глубину зоны заражения принимать, как при скорости ветра 1м/с

Глубины зон заражения первичным (вторичным) облаком АХОВ при авариях на технологических емкостях, хранилищах и транспорте определяем с помощью табл. II.2.

В табл. П.2 приведены максимальные значения глубин зон за­ражения первичным r₁ или вторичным r₂ облаком АХОВ, которые зависят от эквивалентного количества вещества (даны для каждо­го варианта) и скорости ветра. Полная глубина зоны заражения, обусловленная воздействием первичного и вторичного облака АХОВ, км [2],

r = r’+ r’’ * 0,5, (II.3)

где r' и r"— соответственно наибольшее и наименьшее из значений r₁ и r₂.

Полученное значение r сравнивают с предельно возможным значением глубины переноса воздушных масс.

r_п = N_v, (II.4)

где N— период времени от начала аварии, ч; v — скорость переноса перед­него фронта зараженного воздуха, км/ч.

По табл. II.З определяют степень вертикальной устойчивости воздуха, используя данные согласно варианту (см. с. 28, 29).

По табл. II.4 определяют скорость переноса воздушных масс в зависимости от степени вертикальной устойчивости воздуха и скорости ветра.