- •Прогнозування хімічної обстановки при аваріях на хімічно небезпечних об’єктах і транспорті
- •1. Загальні положення
- •2. Прогнозування хімічної обстановки
- •3. Задача-зразок
- •Попередній (довгостроковий) прогноз
- •Аварійне прогнозування
- •Література
- •Таблиця 1 Коефіцієнти зменшення глибини розповсюдження хмари нхр при виливі "у піддон"
- •Таблиця 2
- •Таблиця з
- •Таблиця 6 Можливі втрати населення та робітників, які опинилися у змхз (пзхз), %
- •Таблиця 7 Графік орієнтовної оцінки ступеня вертикальної стійкості повітря
- •Час перебування в засобах захисту шкіри
- •Таблиця 9 Глибина розповсюдження хмари забрудненого повітря у разі аварії на хімічно небезпечних об'єктах та транспорті, км
- •Таблиця 10 Глибина розповсюдження хмари забрудненого повітря у разі аварії на хімічно небезпечних об'єктах та транспорті, км
- •Таблиця 11 Глибина розповсюдження хмари забрудненого повітря у разі аварії на хімічно небезпечних об'єктах та транспорті, км
- •Глибина розповсюдження хмари забрудненого повітря у разі аварії на хімічно небезпечних об'єктах та транспорті, км
- •Глибина розповсюдження хмари забрудненого повітря у разі аварії на хімічно небезпечних об'єктах та транспорті, км
- •Глибина розповсюдження хмари забрудненого повітря у разі аварії на хімічно небезпечних об'єктах та транспорті, км
- •Глибина розповсюдження хмари забрудненого повітря у разі аварії на хімічно небезпечних об'єктах та транспорті, км
- •Таблиця 18 Час випаровування (термін дії джерела забруднення) для деяких нхр, годин
3. Задача-зразок
На території залізничної станції "Шведська могила" (м. Полтава) знаходяться ємності із загальним об’ємом 5,47 м3, в яких зберігається СДЯР – сірчаний ангідрид. Ємності не обваловані.
Для складання планів реагування і захисту населення виконати:
попереднє (довгострокове) прогнозування хімічної обстановки, яка може скластися в результаті аварії з викидом СДЯР на даному підприємстві;
2) аварійне прогнозування хімічної обстановки, якщо вилилося 8 т сірчаного ангідриду і відомі метеорологічні дані на момент аварії:
Напрямок і швидкість вітру: південно-східний, 3 м/с.
Температура повітря: +10оС.
Час аварії і погодні умови: день, хмарно.
Стримування розповсюдження отруйної хмари (забудовою, лісосмугою тощо) і час приходу її до житлових кварталів визначити за картою.
В розрахунках прийняти, що частка людей, котрі вміють користуватися найпростішими засобами захисту складає 5%.
Для довідки: Загальна площа м. Полтави - 103,5 км2, кількість населення - 310 тис.чол. Густина сірчаного ангідриду у рідкому стані 1,462 т/м3.
Розв’язання
Попередній (довгостроковий) прогноз
1. Приймаємо такі метеорологічні умови на момент можливого виникнення аварії:
- швидкість вітру в приземному шарі v = 1 м/с;
- температура повітря t = +20 оС;
- СВСП – інверсія.
2. Визначаємо масу СДЯР на момент аварії, що прогнозується (з урахуванням заповнення ємкостей на 70% від їхнього об’єму):
т = 0,7Vγ = 0,7∙5,47∙1,462 = 5,6 т.
3. Визначаємо глибину розповсюдження хмари забрудненого повітря у разі аварії на ХНО (табл. 12). Для цього виконуємо лінійну інтерполяцією:
Гтабл = (9,9-6,45)/5∙0,6+6,45 = 6,86 км.
4. Враховуємо поправку на можливе обвалування ємності (табл. 1). Оскільки за умовою задачі вилив здійснюється «вільно», (обвалування відсутнє) Г´ = Гтабл.
Примітка. Якщо ємність обвалована, слід зменшити табличне значення глибини Гтабл, поділивши її на величину відповідного коефіцієнта k з табл. 1: Г´ = Гтабл/k.
5. Враховуємо поправку на перешкоду на шляху поширення хмари. За картою визначаємо, що об’єкт знаходиться за межами міста, в сільській забудові. Із табл.3 дізнаємося, що кожен кілометр сільської забудови зменшує при інверсії поширення хмари в 3 рази. Отже:
Г´´ = Г´- Г´/3 = 6,86 – 6,86/3 = 4,57 км.
6. Визначаємо ширину ПЗХЗ:
ШПЗХЗ = 0,3·Г0,6 = 0,3·4,570,6 = 0,75 км.
7. Позначаємо на карті-схемі ЗМХЗ у вигляді кола радіусом 6,29 км, а в ньому, в найнебезпечнішому напрямку, куди може дути вітер (зона міської забудови), – ПЗХЗ у вигляді еліпса довжиною 6,29 км і шириною 0,9 км.
8. Визначаємо площу зони можливого хімічного зараження (ЗМХЗ) за формулою (1)
SЗМХЗ = 8,72·10-3·Г2·φ = 8,72·10-34,572·360 = 65,56 км2.
9. Визначаємо площу зони фактичного (прогнозованого) зараження (ПЗХЗ) за формулою (2)
SПЗХЗ = 0,081·Г2·40,2 = 0,081·4,572·40,2 = 2,23 км2.
10. Беручи до уваги середню щільність населення міста (310000/103,5 = 2995 чол./км2), визначаємо кількість населення, яке може опинитися в зоні прогнозованого хімічного зараження (ПЗХЗ):
N = 2995*2,23 = 6678 осіб.
Припускаємо, що 50% населення перебуватиме в будівлях (12668/2 = 3339 чол.), а решта – 3339 чол. – на вулицях (відкрита місцевість).
За умовами задачі лише 5% людей, що потрапляють в зону зараження, зможуть скористатися найпростішими засобами індивідуального захисту (ЗІЗ), які мають під рукою; це становитиме 3339*0,05 = 167 осіб на вулицях і 167 осіб, що перебувають у будинках. Решта 3339*0,95 = 3172 особи на вулиці і 3172 особи в будинках – самі собі допомогти не зможуть.
11. За таблицею 6 спрогнозуємо максимальну кількість людей, які можуть постраждати в зоні ПЗХЗ, перебуваючи на відкритій місцевості:
без ЗІЗ (100%) – 3172 чол.,
у простіших ЗІЗ (50%) – 167*0,5 = 83 чол.
У будівлях:
без ЗІЗ (50%) – 3172*0,5 = 1586 чол.,
у простіших ЗІЗ (30%) – 167*0,3 = 50 чол.
Таким чином, прогнозована кількість постраждалих становитиме 3172+83+1586+50 = 4891 чол.
Структура втрат серед постраждалих найімовірніше розподілиться таким чином:
25% уражених отримають легкі отруєння, тобто 4891*0,25 = 1223 особи;
40% уражених отримають отруєння середньої тяжкості, тобто 4891*0,4 = 1956 осіб;
35% уражених отримають смертельні отруєння, тобто
4891*0,35 = 1712 осіб.
Викладені розрахунки зручніше проводити у вигляді таблиці, що наведена нижче:
Загальна чисельність населення в осередку ураження 6678 чол., із них: | |||
у будинках (50%) – 3339 чол., із них: |
на вулицях (50%) – 3339 чол., із них: | ||
в ЗІЗ (5%) – 167 чол. |
без ЗІЗ (95%) – 3172 чол. |
в ЗІЗ (5%) – 167 чол. |
без ЗІЗ (95%) – 3172 чол. |
постраждає (за табл.6): | |||
30% –50 чол. |
50% –1586 чол. |
50% –83 чол. |
100% –3172 чол. |
разом постраждає: | |||
4891 чол., із них: | |||
легкі отруєння отримають (25%) –1223 чол. | |||
отруєння середньої тяжкості отримають (40%) –1956 чол. | |||
смертельні отруєння отримають (35%) –1712 чол. |
12. Визначаємо час підходу хмари зараженого повітря до населених кварталів. За картою найближчий житловий масив знаходиться за 2 км від місця можливої аварії. За табл. 2 при інверсії швидкість переносу переднього фронту отруйної хмари становить 5 км/год. Тоді час t = 2/5 = 0,4 год. = 24 хв. За цей час слід встигнути попередити людей про небезпеку.
13. Визначаємо тривалість дії (випаровування) СДЯР. За таблицею 18 сірчаний ангідрид випаровується при вільному розливі у безвітряну погоду за 1,5 год.