2015-07-04
1675
Работа № 2. прогнозирование масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях на химически опасных объектах и транспорте.
В результате аварии на химически опасном объекте может произойти нарушение технологических процессов на производстве, повреждение трубопроводов, емкостей, хранилищ, транспортных средств, приводящее к выбросу АХОВ в атмосферу в количествах, в которых они могут вызывать массовое поражение людей, животных, а также химическое заражение воды, почвы и т.п. При этом образуется зона химического заражения - территория, в пределах которой в приземном слое воздуха содержатся АХОВ в количествах, создающих опасность для жизни и здоровья людей, для сельскохозяйственных животных и растений в течение определенного времени.
В результате мгновенного (1-3 мин) перехода в атмосферу части вещества из емкости при ее разрушении образуется первичное облако. Вторичное облако АХОВ образуется в результате испарения разлившегося вещества с подстилающей поверхности.
Для прогнозирования примем следующие допущения:
Толщина слоя жидкости для СДЯВ ( h ) принимается равной 0,05м по всей площади разлива
Определение эквивалентного количества вещества по первичному облаку.
Эквивалентное количество вещества по первичному облаку (в тоннах) определяется по формуле:
Qэ1 = K1*K3*K5*K7*Q0
где: К1 – коэффициент, зависящий от условий хранения СДЯВ
(таблица 2.), для сжатых газов К1 =1;
К3 – коэффициент, равный отношению пороговой токсодозы хлора к пороговой токсодозе другого СДЯВ (таблица 2.);
К5 – коэффициент, учитывающий степень вертикальной устойчивости воздуха: принимается равным для инверсии –1, для изотермии –0,23, для конвекции –0,08; Степень вертикальной устойчивости определяется по табл. 4
К7 – коэффициент, учитывающий влияние температуры воздуха
(таблица 2.), для сжатых газов К7=1;
Q0 – количество выброшенного (разлившегося) при аварии СДЯВ, т. (Приводится в исходных данных)
Таблица 1.
Глубины зон возможного заражения СДЯВ, км
| Скорость ветра, м/с | Эквивалентное количество СДЯВ, т | |||||||||||||||
| 0,01 | 0,05 | 0,1 | 0,5 | |||||||||||||
| 0,38 | 0,85 | 1,25 | 3,16 | 4,75 | 9,18 | 12,53 | 19,20 | 29,56 | 38,13 | 52,67 | 65,23 | 81,91 | ||||
| 0,26 | 0,59 | 0,84 | 1,92 | 2,84 | 5,35 | 7,20 | 10,83 | 16,44 | 21,02 | 28,73 | 35,35 | 44,09 | 87,7 | |||
| 0,23 | 0,48 | 0,68 | 1,53 | 2,17 | 3,99 | 5,34 | 7,96 | 11,94 | 15,18 | 20,6 | 25,21 | 31,3 | 61,5 | 84,5 | ||
| 0,19 | 0,42 | 0,59 | 1,33 | 1,88 | 3,28 | 4,36 | 6,46 | 9,62 | 12,18 | 16,43 | 20,05 | 24,8 | 48,18 | |||
| 0,17 | 0,38 | 0,53 | 1,19 | 1,68 | 2,91 | 3,75 | 5,53 | 8,18 | 10,33 | 13,88 | 16,89 | 20,8 | 40,1 | 54,7 | 83,6 | |
| 0,15 | 0,34 | 0,43 | 1,09 | 1,53 | 2,66 | 3,43 | 4,88 | 7,20 | 9,06 | 12,14 | 14,8 | 18,13 | 34,7 | 47,1 | 71,7 | |
| 0,14 | 0,32 | 0,45 | 1,42 | 2,46 | 3,17 | 4,5 | 6,5 | 8,14 | 10,9 | 13,2 | 16,2 | 30,7 | 41,6 | 63,16 | ||
| 0,13 | 0,30 | 0,42 | 0,94 | 1,33 | 2,3 | 2,97 | 4,2 | 5,92 | 7,42 | 9,9 | 11,98 | 14,68 | 27,75 | 37,5 | 56,7 | |
| 0,12 | 0,28 | 0,4 | 0,88 | 1,25 | 2,17 | 2,8 | 3,96 | 5,6 | 6,86 | 9,1 | 11,03 | 13,5 | 25,4 | 34,24 | 51,6 | |
| 0,12 | 0,26 | 0,38 | 0,84 | 1,19 | 2,06 | 2,66 | 3,76 | 5,31 | 6,5 | 8,5 | 10,23 | 12,54 | 23,5 | 31,6 | 47,53 | |
| 0,10 | 0,22 | 0,31 | 0,69 | 0.97 | 1,68 | 2,17 | 3,07 | 4,34 | 5,31 | 6,86 | 8,11 | 9,7 | 17,6 | 23,5 |
Примечания: 1. При скорости ветра более 15м/с размеры зон заражения принимать как при скорости 15м/с.
2. При скорости ветра менее 1м/с размеры зон заражения принимать как при скорости 1м/с.
Таблица 2
Характеристики СДЯВ и вспомогательные коэффициенты для определения глубины заражения
| № пп | Наименование СДЯВ | Плотность СДЯВ, т/м | Температура кипения, 0С | Пороговая токсодоза (мг мин)/л | Значения вспомогательных коэффициентов | ||||||||
| К1 | К2 | К3 | К7 | ||||||||||
| Газ | Жидкость | Для -400С | Для -200С | Для 00С | Для 200С | Для 400С | |||||||
| Акролеин | 0,839 | 52,6 | 0,2 | 0,013 | 0,75 | 0,1 | 0,2 | 0,4 | 2,2 | ||||
| Амиак: | |||||||||||||
| хранение под давлением | 0,0008 | 0,681 | -33,42 | 0,18 | 0,025 | 0,04 | 0 / 0,9 | 0,3 / 1 | 0,6 / 1 | 1 / 1 | 1,4 / 1 | ||
| Ацетонитрил | 0,786 | 81,6 | 21,6 | 0,004 | 0,028 | 0,02 | 0,1 | 0,3 | 2,6 | ||||
| Ацетонциангидрин | 0,932 | 1,9 | 0,002 | 0,316 | 0,3 | 1,5 | |||||||
| Водород мышьяковистый | 0,0035 | 1,64 | -62,47 | 0,02 | 0,17 | 0,054 | 0,857 | 0,3 / 1 | 0,5 / 1 | 0,8 / 1 | 1 / 1 | 1,2 / 1 | |
| Водород фтористый | 0,989 | 19,52 | 0,028 | 0,15 | 0,1 | 0,2 | 0,5 | ||||||
| Водород хлористый | 0,0016 | 1,191 | 85,10 | 0,28 | 0,037 | 0,30 | 0,64 / 1 | 0,6 / 1 | 0,8 / 1 | 1 / 1 | 1,2 / 1 | ||
| Водород бромистый | 0,0036 | 1,49 | -66,77 | 2,4 | 0,13 | 0,055 | 6,0 | 0,2 / 1 | 0,5 / 1 | 0,8 / 1 | 1 / 1 | 1,2 / 1 | |
| Водород цианистый | 0,687 | 25,7 | 0,2 | 0,026 | 3,0 | 0,4 | 1,3 | ||||||
| Диметиламин | 0,0020 | 0,680 | 6,9 | 1,2 | 0,06 | 0,041 | 0,5 | 0 / 0,1 | 0 / 0,3 | 0 / 0,8 | 1 / 1 | 2,5 / 1 | |
| Метиламин | 0,0014 | 0,699 | -6,5 | 1,2 | 0,13 | 0,34 | 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 | 2,3 / 1 | ||
| Метил хлористый | 0,0023 | 0,983 | -23,76 | 10,8 | 0,125 | 0,044 | 0,056 | 0 / 0,5 | 0,1 / 1 | 0,6 / 1 | 1 / 1 | 1,5 / 1 | |
| Метилакрилат | 0,953 | 80,2 | 0,005 | 0,025 | 0,1 | 0,2 | 0,4 | 3,1 | |||||
| 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 акриловой кислоты | 0,806 | 77,3 | 0,75 | 0,007 | 0,80 | 0,04 | 0,1 | 0,4 | 2,4 | ||||
| Окислы азота | 1,491 | 21,0 | 1,5 | 0,04 | 0,4 | 0,4 | |||||||
| Окись этилена | 0,882 | 10,7 | 2,2 | 0,05 | 0,041 | 0,27 | 0 / 0,1 | 0 / 0,3 | 0 / 0,7 | 1 / 1 | 3,2 / 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 | 0,042 | 0,036 | 0,3 / 1 | 0,5 / 1 | 0,8 / 1 | 1 / 1 | 1,2 / 1 | |
| Сероуглерод | 1,263 | 46,2 | 0,021 | 0,013 | 0,1 | 0,2 | 0,4 | 2,1 | |||||
| Соляная кислота (конц.) | 1,198 | 0,021 | 0,03 | 0,1 | 0,3 | 1,6 | |||||||
| Триметил амин | 0,671 | 2,9 | 0,07 | 0,047 | 0,1 | 0 / 0,1 | 0 / 0,4 | 0 / 0,9 | 1 / 1 | 2,2 / 1 | |||
| Формальдегид | 0,815 | -19 | 0,6 | 0,19 | 0,34 | 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 | 0 / 0,1 | 0 / 0,3 | 0 / 0,7 | 1 / 1 | 2,7 / 1 |
Примечания: В графах 10-14 в числителе значения К7 для первичного, в знаменателе – для вторичного облака.
2. Определение эквивалентного количества вещества по вторичному облаку (в тоннах) рассчитывается по формуле:
Qэ2 = (1-К1)*К2*К3*К4*К5*К6*К7*Q0 / (h*d)
где: К2 – коэффициент, зависящий от физико-химических свойств СДЯВ (таблица 2.);
К4 – коэффициент, учитывающий скорость ветра (таблица 3.);
К6 – коэффициент, зависящий от времени, прошедшего после начала аварии N; значение коэффициента К6 определяется после расчета продолжительности испарения вещества Т по следующей формуле:
Т = (h*d) /(K2*K4*K7);
где: h – толщина слоя СДЯВ, м;
d – плотность СДЯВ, т/куб.м.;
K6 = N0,8 при N<T;
K6 = T0,8 при N>T;
при T>1 часа, К6 принимается для 1 часа.
