Визначення параметрів зон хімічного забруднення

Під час аварійного прогнозування

Зона можливого хімічного забруднення.

Зона можливого хімічного забруднення (ЗМХЗ) – територія, у межах якої під впливом зміни напряму вітру може виникнути переміщення хмари НХР з небезпечними для людини концентраціями.

Розмір ЗМХЗ приймається як сектор круга, форма і розмір якого залежать від швидкості та напрямку вітру (табл. 5), і розраховується за емпіричною формулою.

Площа ЗМХЗ S_ЗМХЗ = 8,72 · 10 ^-3 ·Г_ЗМХЗ² · К_В ,км², (1)

де Г_ЗМХЗ – глибина зони можливого хімічного забруднення (визначення див. підрозділ 6, с. 13);

К_В – коефіцієнт, який умовно дорівнюється кутовому розміру зони (табл. 5).

2. Прогнозована зона хімічного забруднення.

Прогнозована зона хімічного забруднення (ПЗХЗ) – розрахункова зона в межах ЗМХЗ, параметри якої приблизно визначаються за формою еліпса.

Площа ПЗХЗ S_ПЗХЗ = К · Г_ЗМХЗ² · N ^0,2 км², (2)

де К – коефіцієнт, що враховує СВСП – К_ІН; К_ІЗ; К_КОН (табл. 4);

N – час, на який розраховується глибина ПЗХЗ

(максимально – 4 години 4 ^0.2 =1.32. Інші значення див. довідкову таблицю Д).

Таблиця Д

час	0.5	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5
Х ^0.2	0.87	1.0	1.08	1.15	1.2	1.245	1.285

3. Ширина ПЗХЗ: при інверсії Ш = 0,3Г_ЗМХЗ ^0,6 км;

при ізотермії Ш = 0,3Г_ЗМХЗ^0,75 км; при конвекції Ш = 0,3Г_ЗМХЗ ^0,95 км,

де Г_ЗМХЗ – глибина зони можливого хімічного забруднення, яка визначається відповідно положенням підрозділу 6, с. 13.

4. Визначення часу підходу ( t_під ) забрудненого повітря до об'єкта.

Час підходу хмари НХР до заданого об'єкта залежить від відстані до заданого об’єкта та швидкості перенесення хмари повітряним потоком і визначається за формулою:

t _під = X : V_П год ,

де X – відстань від джерела забруднення до заданого об'єкта, км;

V_П – швидкість перенесення переднього фронту забрудненого повітря в залежності від швидкості вітру км /год та СВСП (табл. 2).

Приклад розрахунку: розрахувати час підходу хмари НХР до заданого об’єкта за умови: Х = 5 км; V_В = 2 м/с; СВСП – Із.

Примітка: Якщо Х необхідно визначати за топокартою (планом місцевості) необхідно знати масштаб цих документів. Приклад: М 1:100000 (величина масштабу – в 1 см. На папері 1 км на місцевості). Звичайною лінійкою заміряти відстань між двома точками: місце аварії – місце об’єкта. Відстань – 5 см. Відповідно Х = 5 км.

За табл. 2 з урахуванням V_В = 2 м|c, СВСП – Із, маємо: V_П = 12 км/год.

Відповідно t = 5:12 = 0.4 год (0.4 · 60 = 24 хв).

5. Визначення часу дії джерела небезпеки ( t _джн ).

Для НХР, що надані в таблицях 8–19, час дії джерела небезпеки (час випаровування НХР) визначається за табл. 21.

Для НХР, що надаені в таблиці 20 – через відповідний коефіцієнт еквівалентно часу випаровування хлору у відповідних умовах.

Для встановлення більш точного часу – розрахунок з використанням формули та коефіцієнтів [9].

6. Визначення глибини зони можливого хімічного забруднення (Г_ЗМХЗ)

6 . 1. Розрахунок Г_ЗМХЗ при аварії з розливом НХР «вільно»:

а). Використовуючи вихідні дані: назва НХР, Q т., СВСП, V_В м/с, t⁰С за однією з таблиць 8–19 визначити глибину розповсюдження хмари забрудненого повітря. Наприклад: Аміак, 5 т, СВСП – Ін., 2 м/с, +20⁰С. Таблиця 8: Значення глибини – 1.15 км (тут і далі величини в таблицях 8–19 розглядати як величини, що відповідають розливу НХР «вільно». Символ Г_ТАБ);

б). За формулою Г_М = 4V_П розрахувати значення глибини максимального перенесення повітряних мас за 4 години (показник за допуском). Величина V_П – див. табл. 2. Відповідно Г_М = 10 · 4 = 40 км;

в). Порівняти два значення: 1.15 (Г_ТАБ) та 40 (Г_М). За допуском Г_ЗМХЗ – 1.15 км (менше із двох значень).

6.2 . Розрахунок Г_ЗМХЗ при аварії з розливом НХР «в обваловку» (у піддон):

а). Виконати дії «а» попереднього пункту 1. Маємо – 1.15 км;

б). Використовуючи величину Н (висота обваловки або глибина піддона за умовою, наприклад 1м.), керуючись таб.1 визначити коефіцієнт зменшення глибини розповсюдження хмари НХР. Значення К_З – 2.0;

в). Отже: 1.15 : 2 = 0.575 км;

г). Виконати дії «б» попереднього пункту 1. Маємо – 40 км;

д). Із двох значень «в» та «г», Г_ЗМХЗ – 0.575 км (менше із двох значень).

6.3. Розрахунок Г_ЗМХЗ з урахуванням характеру місцевості:

а). Вихідні дані: Хлор, Q – 20 т, СВСП – Ін., V_В – 1 м/с, t^о С +20⁰, між місцем аварії та населенимпунктом лісовий масив глибиною 1 км;

б). За табл. 8, з урахуванням вихідних даних, глибина розповсюдження хмари хлору становить 29.7 км (Г_ТАБ);

в). За табл. 3, з урахуванням даних про характер місцевості (наявність лісового масиву), К_М – 1.8. Отже, глибина розповсюдження хмари хлору зменшиться на:

1 · 1.8 = 1.8 км. (Г_ЗМ), тобто 29.7 – 1.8 = 27.9 км;

г). Визначити максимальне значення перенесення повітряних мас забруднених хлором:

Г_М = 4V_П, відповідно 4· 5 (табл. 2) = 20 км;

д). Із двох значень «в» та «г», Г_ЗМХЗ – 20 км (менше із двох значень).

Примітка: Аналогічно проводиться розрахунок для міської або сільської забудови.

6.4. Розрахунок Г_ЗМХЗ з використанням таблиці 20:

а). Вихідні дані: Водень ціаністий…усі інші дані як «а» пункту 3;

б). За табл. 8 визначити глибину розповсюдження хмари забрудненого повітря як для хлору – 29.7 км;

в). За табл. 20 визначити перекладний коефіцієнт (К_П) для водню ціаністого – 0.97;

г). Розрахувати глибину розповсюдження хмари водню ціаністого:

29.7 · 0.97 = 28.809 км.

д). Подальші дії – аналогічне вище наведеним прикладам.

Приклади прогнозування

Приклад 1: Довгострокове прогнозування.

На ХНО, який розташований на відстані 9 км від населеного пункту, міститься 3 ємкості по 30, 50 і 70 т хлору. Навколо ємкостей побудовано обвалування висотою 2.0 метра.

За топографічною картою встановлено: населений пункт має глибину 5 км і ширину 4 км. Площа населеного пункту становить 18 км², у ньому проживає 12 тис. осіб.

Метеоумови: як передбачено для довгострокового планування інверсія, швидкість вітру – 1 м/с, температура повітря +20⁰С. Напрямок вітру не враховується, а розповсюдження хмари забрудненого повітря приймається у колі 360 градусів.

Рішення: Для довгострокового планування розрахунки виконуються за максимальним об'ємом одиничної ємкості (тобто, 70 т). Глибина розповсюдження для 70 т хлору дорівнює 65.6 км (Г_ТАБ, табл. 8).

З урахуванням того, що ємність обвалована висотою в 2 м., К_З – 2,4 (табл. 1), глибина розповсюдження забрудненого повітря становить:

Г = 65.6 : 2,4 = 27.33 км.

Максимальне значення глибини перенесення повітряних мас, забруднених хлором, може становити: Г_М = 4 · V_П, тобто, 4· 5 = 20 км.

Отже, Г_ЗМХЗ – 20 км, як менше із двох значень.

Ширина максимально можливої зони прогнозованого хімічного забруднення становитиме: Ш_ПЗХЗ = 0,3 • 20 ^0.6 = 1.81 км.

Площа зони прогнозованого хімічного забруднення (за умови, що вона пройде через населений пункт), становитиме S_ПЗХЗ = 1.81 • 4 км = 7.24 км².

Площа населеного пункту складає 18 км². Частка площі населеного пункту, яка може ввійти в ПЗХЗ, становить: S_ПЗХЗ= 7.24 • 100 :18 = 40.22%.

Від загальної кількості населення на можливу ПЗХЗ припадає

N = 12000 • 40.22 : 100 = 4826 осіб.

За умови відсутності засобів індивідуального захисту органів дихання, з урахуванням того, що люди на момент можливої аварії будуть знаходитися не на відкритій місцевості, а у будівлях або простіших укриттях, можливі втрати

прогнозуються в 50%, тобто, 4826 · 0.5 = 2413 осіб.

Структурно це буде так:

легкі – до (2413 • 25 : 100) = 603 особи;

середньої тяжкості – до (2413 • 40 : 100) = 965 осіб;

зі смертельними наслідками – до (2413 • 35 : 100) = 845 осіб.

Термін підходу хмари забрудненого повітря до населеного пункту при швидкості вітру 1 м/с (5 км/год) (таблиця 2) становить t = 9 : 5 = 1,8 год.

Термін дії джерела небезпеки (за табл. 21), t_ДЖН – [23.9 + 83.7]:2= 53.8 год.

Площа ЗМХЗ розраховується за формулою S_ЗМХЗ= 3.14 · Г².

S_ЗМХЗ = 3.14 · 20² = 1256 км². (Порівняно з результатом за формулою 1:

Sзмхз = 8,72 • 10^-3 • 20² • 360^о =1255.68 км²).

Площа ПЗХЗ розраховується за формулою S_ПЗХЗ = 0.11Г².

S_ПЗХЗ = 0.11 20 2 = 44 км².(Порівняно з результатом за формулою 2:

Sпзхз = 0,081 •20² • 4^0,2 = 42.75 км²).

Примітки:

1. Якщо об'єкт розташований у населеному пункті і площа ПЗХЗ не виходить за межі населеного пункту, тоді всі дані з кількості населення в ПЗХЗ, а також втрати населення розраховуються тільки за ПЗХЗ.

2. За наявності на території АТО більше одного ХНО загальна площа зони забруднення (ЗМХЗ або ПЗХЗ) розраховується після нанесення зон на карту. У разі перекриття зон загальна площа приймається інтегровано за ізолініями зон забруднення, і тільки після цього виконуються подальші розрахунки стосовно кількості і втрат населення в зонах.

3. Після закінчення розрахунків виконується присвоєння ступеня хімічної небезпеки для кожного об'єкта, а також для адміністративно-територіальної одиниці (АТО) (табл. 22).

Приклад 2: Аварійне прогнозування

На ХНО, який розташований поза населеним пунктом, відбувся викид хлору в кількості 100 тонн. Викид на поверхню вільний.

Додаткові дані: на відстані 2 км від осередку ураження розташований лісовий масив глибиною 3 км; на відстані 6 км від осередку ураження розташований населений пункт, який має ширину 5 км і глибину 4 км у перпендикулярному напрямку і в якому проживає 12 тис. осіб. Площа населеного пункту становить 18 км².

Метеоумови: температура повітря + 25^оС, ізотермія, вітер 1 м/с, напрямок: північно-східний, що відповідає А^о = 45^о.

Виконати розрахунки для аварійного планування.

Рішення: З урахуванням лісового масиву розрахунок глибини розповсюдження забрудненого повітря виконується таким чином:

За таблицею 8 – без перешкоди забруднене повітря розповсюджується на 82,2 км (Г_ТАБ).

Коефіцієнт зменшення глибини розповсюдження з урахуванням лісового масиву становить 1,7 (табл. 3).

Отже, глибина розповсюдження, на яку зменшується глибина для 3 км лісу становить

Г_зм ₁ = 3 км • 1,7 = 5,1 км.

Відповідно, глибина розповсюдження, на яку зменшується глибина в населеному пункті глибиною 4 км, становить Г_зм ₂ = 4 км • 3 = 12 км.

Таким чином, загальна глибина розповсюдження хмари забрудненого повітря дорівнює: Г_ЗАГ = Г_ЗМХЗ = 82,2 - 5,1-12 = 65,1 км.

Усі інші розрахунки як при довгостроковому прогнозуванні.

Примітка: Значення Г_ЗМ1 та Г_ЗМ2 – величини на які зменшується глибина таблична за першим та другим показниками, що впливають на розповсюдження хмари НХР.

Приклад 3

У наслідок аварії на ХНО на місцевості розлилось 10 тонн хлору. Швидкість вітру - 2 м/с, інверсія. Температура повітря +20⁰С. Напрямок вітру 60^о (північно-східний). Здійснити аварійне прогнозування.

Рішення: З урахуванням, що для швидкості вітру 2 м/с К_В = 90 (табл. 5), а глибина розповсюдження хмари НХР дорівнює Гзмхз = Г_ТАБ = 11,3 км (табл. 8).

1. Площа ЗМХЗ за формулою (1) дорівнює:

Sзмхз = 8,72 • 10-3 • 11,32 • 90 = 100,21 км².

2. Площа ПЗХЗ за формулою (2) дорівнює:

Sпзхз = 0,081 • 11,32 • 40,2 = 13,648 км².

3. Термін дії джерела забруднення для хлору дорівнює:

t_ДЖН = 1,12 год (табл. 21).

4. Ширина прогнозованої зони хімічного забруднення

Шпзхз = 0,3 • 11,30,6 = 1,29 км.

Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 604; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 234 5 6 7 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!