5.1.1. Методика оцінки хімічної обстановки

Оцінка хімічної обстановки проводиться методом прогнозування (завчасно, при розробці плану цивільного захисту (ЦЗ) об’єкта) і за даними розвідки.

При оцінці хімічної обстановки методом прогнозування приймається умова одночасного розливу (викиду) всього запасу хімічної небезпечної речовини (ХНР) у воєнний час або із максимальної по об’єму одиничної ємності (у мирний час) за сприятливих для розповсюдження зараженого повітря метеорологічних умовах.

Оцінка хімічної обстановки за даними розвідки проводиться на основі конкретної обстановки, коли враховується фактична кількість вилитої ХНР і реальні метеорологічні умови.

Оцінка хімічної обстановки передбачає:

• визначення розмірів і площі зони хімічного зараження (ЗХЗ);

• визначення часу підходу хмари зараженого повітря до об’єкту;

• визначення тривалості вражаючої дії ХНР;

• визначення можливих втрат населення в осередку хімічного ураження.

Для оцінки хімічної обстановки необхідні вихідні дані:

• вид і кількість ХНР;

• місце викиду ХНР;

• час викиду ХНР;

• ступінь захищеності людей (наявність захисних споруд, індивідуальних засобів захисту);

• топографічні умови місцевості і характер забудови на шляху розповсюдження хмари зараженого повітря (закрита чи відкрита місцевість);

• метеорологічні умови (ніч, день, ясно, хмарність);

• швидкість і напрямок вітру в приземному шарі, ступінь вертикальної стійкості повітря.

Коментар: Розрізняють три ступені вертикальної стійкості повітря:

- інверсія - при цьому нижні шари повітря холодніші за верхні, що перешкоджає переміщенню його по вертикалі і створює оптимальні умови для збереження високих концентрацій отруйних речовин (виникає у вечірній і нічний час при ясній погоді і швидкості вітру до 4 м /с);

- конвекція – нижні шари повітря нагріті більше ніж верхні, що сприяє переміщенню повітря по вертикалі і розсіюванню хмари зараженого повітря (виникає вдень, при ясній погоді і швидкості вітру до 4 м /с);

- ізотермія – температура повітря в межах 20-30 м від земної поверхні майже однакова (спостерігається в похмуру погоду, при опадах або при швидкості вітру більше 4 м/с, а також як перехідний період від інверсії до конвекції та навпаки).

Розглянемо методику оцінки хімічної обстановки на прикладі розв’язування конкретної задачі.

Задача 1

На хімічно небезпечному об’єкті зруйнована обвалована ємність місткістю 50 т аміаку.

На відстані 2 км за напрямком вітру розташований населений пункт, у якому проживає 600 чол., на 90 % забезпечених протигазами. Жителі знаходяться в житлових будівлях. Місцевість відкрита, швидкість вітру в приземному шарі 3 м/с, інверсія. Визначити:

а) розміри і площу зони хімічного зараження;

б) час підходу хмари зараженого повітря до населеного пункту;

в) тривалість вражаючої дії СДОР;

г) можливі втрати населення в осередку хімічного ураження.

Розв’язок:

а) визначення розмірів і площі зони хімічного зараження.

1. Визначення глибини зони хімічного зараження.

За оптимальних умов для розповсюдження хмари зараженого повітря - місцевість відкрита, ємність необвалована, швидкість вітру 1 м/с та при ізотермії глибина розповсюдження хмари зараженої ОР відповідає показникам табл. 1 (Г₁).

За умов, які відрізняються від зазначених в таблиці, глибину зони хімічного зараження визначають за формулою:

(км), де

Г₁ – глибина розповсюдження хмари зараженого повітря (км) при швидкості вітру 1 м/с, відкритій місцевості, необвалованій ємності, яка визначається при ізотермії за таблицею 1.

При інверсії або конвекції, згідно з приміткою 1 до таблиці 1, ця величина збільшується або зменшується у 5 разів і становитиме відповідно:

при інверсії Г _{1 .}х 5 або Г₁ / 5 при конвекції;

К _пз - поправочний коефіцієнт на закриту місцевість, дорівнює 3,5 (примітка 2 до табл. 1);

К _по - поправочний коефіцієнт на обваловану ємність дорівнює 1,5 (примітка 3 до табл. 1);

К _пш - поправочний коефіцієнт на швидкість вітру виходячи із ступеня вертикальної стійкості повітря (примітка 4 до табл. 1).

В нашій задачі:

Г = 5*Г₁ * К_пш / К_пз *К _по = 5 * 1,9 * 0,45 / 1 * 1,5 = 2,85 (км)

2. Ширину зони хімічного зараження визначаємо за формулою

Ш = Г * Кш (км), де

Кш – коефіцієнт ширини ЗХЗ, який при інверсії становить 0,03, ізотермії – 0,15, конвекції – 0,8.

Отже,

Ш = 2,85 * 0,03 = 0,08 (км).

3. Оскільки зона хімічного зараження (ЗХЗ) формою завжди нагадує трикутник, то площу зони хімічного зараження визначаємо за формулою визначення площі трикутника, де глибина ЗХЗ – це висота трикутника, а ширина ЗХЗ – це основа трикутника.

S = 0,5 * Г * Ш (км ²)

S = 0,5 * 2,85 * 0,08 = 0,12 (км ²)

4. У випадку зруйнування необвалованої ємності визначається площа розливу ХНР за формулою :

S р = G / d*h (м ²), де

G - кількість розлитої ХНР (т);

h - висота шару розливу ХНР – 0,05 м;

d - густина ХНР (т / м ³), для аміаку – 0,68 т/м ³, для хлору - 1,5 т/м ³.

б) Визначення часу підходу хмари зараженого повітря.

Оскільки глибина поширення хмари зараженого повітря (2,85 км) перевищує відстань до населеного пункту (2 км), то слід визначити час підходу зараженого повітря до даного населеного пункту за формулою:

(хв.), де

R - відстань від джерела зараження до заданого об’єкту ( в метрах);

W - середня швидкість переміщення хмари зараженого повітря (м/с), яку знаходимо за формулою

W = (1,5 або 2,0) * V, де

V - швидкість вітру в приземному шарі повітря,

1,5 або 2,0 – коефіцієнти, відповідно для R < 10 км або R 10 км.

Отже,

= = 7,4 (хв.)

в). Визначення тривалості вражаючої дії аміаку

Час вражаючої дії ХНР залежить від часу її випаровування із зараженої поверхні чи площі розливу (ушкодженої ємності) і швидкості вітру.

Тривалість вражаючої дії аміаку знаходимо за формулою :

T = t _{в *} К _в (год.), де

t _в - час випаровування (табл. 2)

К _в – поправочний коефіцієнт на час випаровування при швидкості вітру понад 1 м/с ( примітка до табл. 2).

Згідно з таблицею 2 і приміткою до неї знаходимо час випаровування аміаку

Т = 20 год. * 0.55 = 11 год.

г) Визначення можливих втрат населення в осередку хімічного ураження.

Можливі втрати (В) в осередку хімічного ураження залежать від кількості населення, умов розташування людей, забезпеченості їх протигазами і визначаються за формулою :

В = N * В ₁ (чол.), де

N - кількість людей (чол.);

В₁ - можливі втрати людей в осередку ураження ( у % ) в залежності від умов їх розташування і забезпеченості протигазами (табл. 3).

Оскільки, згідно з умовою задачі, населення знаходиться у будівлях і на 90% забезпечене протигазами, загальні втрати складатимуть 9%.

Отже, В = 600 чол. * 9 % = 54 чол.

Орієнтовно структуру втрат населення визначаємо згідно з приміткою до таблиці 3.

Легко уражені (В_лу) = 54*25% = 13 чол.

Уражені середнього і важкого ступеня (В_су) = 54*40% = 22 чол.

Смертельно уражені (В_су) = 54 * 35% = 19 чол.

Висновок: Оскільки населений пункт попадає в зону хімічного зараження а час підходу хмари зараженого повітря 7,4 хв., то слід терміново сповістити мешканців населеного пункту про необхідність негайно одягнути протигази (при їх відсутності – ватно-марлеві пов’язки) і евакуюватися в напрямку перпендикулярно до руху хмари зараженого повітря на відстань, яка перевищує ширину ЗХЗ (не менше 80 м). Повернутися до населеного пункту можна не раніше, ніж через 11 год.

В доаварійний період бажано було б забезпечити населення протигазами на 100%, а відкриту місцевість засадити деревами, що могло б значно зменшити глибину поширення хмари зараженого повітря.