ПРИКЛАД РОЗРАХУНКІВ

Приклад: Оцінити хімічну обстановку на в населеному пункті, що може скластися при аварійному руйнуванні ємкості НХР на ХНО.

Вихідні дані: тип і кількість вилитої НХР: хлор, Q=100 т, ємкість обвалована, висота обвалування Н=2 м; місцевість частково закрита: на відстані 2 км від ХНО розташований лісовий масив довжиною L=3 км; метеоумови: температура повітря +20°; швидкість вітру V=3 м/с; напрямок вітру - 90°); СВСП –інверсія (визначаємо з табл.В.2 в залежності від часу доби, погодних умов та швидкості вітру)

Населений пункт (розміром 1x1км) розташований за азимутом 90° (на сході від ХНО) на відстані R=5 км, кількість населення- 1000 чол., забезпеченість протигазами - 80 %.

Рішення:

1. Визначаємо площу Spта радіусRррозливу за формулами:

Sp = = = 35.78 м²., Rp = = = 3.376 м.

де d - густина НХР, т/м³;d =1,553 т/м³(таблиця В.19);

Q – маса НХР, т;Q=100 т (исходные данные).

h – товщина шару розлитої НХР, м. (при розливі «у піддон» висота шару розлитої НХР має бути h = Н – 0,2 м, де Н - висота обвалування).

У випадку не обвалованої ємності h=0,05 м.

2. Визначаємо глибину розрахункової прогнозованої зони хімічного зараження, Гр:

Г_р = Г_т • Кв/Ксх - Г_зм = 82,2км•0,45/2,4 – 5,4км = 10.22 км,

де: Г_т - табличне значення глибини зони.(за табл.В.11-В.17 – в залежності від типу НХР, її кількості та СВСП) у будь-яких випадкахберемо за умов:місцевість відкрита,V=1 м/с, ємкості не обваловані, температура повітря +20 °С.

При необхідності потрібно застосовувати інтерполяцію табличних даних.

В даному випадку Г_т=82,2 км.

Кв - поправочний коефіцієнт на вітер V=3 м/с, (за табл. В.7).

При швидкості вітру V≤1 – Кв=1, при V>1Кв згідно з даними табл.В.7 менший за 1.

При необхідності потрібно застосовувати інтерполяцію табличних даних.

В даному випадку Кв =0,45.

К_сх - коефіцієнт зменшення глибини розповсюдження хмари НХР залежно від типу сховища НХР. При виливі "у піддон" (ємкості обваловані, Н=2 м) (за табл.В.1), Ксх =2,4.

(У випадку, коли ємність не обвалована Ксх=1)

Г_зм - зменшення глибини розповсюдження хмари на закритій частині місцевості (ліс довжиною L=3 км) маємо:

Г_зм = L•К_зм= 3•1,8 = 5,4 км.

де L- довжина закритої частини місцевості;

К_зм - коефіцієнт зменшення глибини розповсюдження хмари НХР залежно від умов місцевості (табл.В.5). К_зм=1,8.

(У випадку, коли місцевість відкрита (на шляху розповсюдження хмари зараженого повітря немає перешкод) Гзм=0).

Порівнюючи знайдене значення глибини зони Гр=10.22 км з максимальною глибиною перенесення повітряних мас за 4 год (швидкість перенесення хмари для V=3 м/с при інверсії
(табл. В.3)дорівнює 16 км ), яка розрахована за формулою:

Г = 4 • W = 4•16 = 64 км.,

При необхідності потрібно застосовувати інтерполяцію табличних даних(це також стосується випадку, коли швидкість вітру V<1).

За прогнозовану глибину зони зараження (Г_пзхз)приймаємо менше з порівняних величин

Гр<Г, 10,22 км <64 км, тобто

Г_пзхз =10,22 км.

3. Визначаємо ширину прогнозованої зони хімічного зараження при інверсії:

Ширина ПЗХЗ визначається:

- при інверсії Ш = 0,3•Г ^0,6, км;

- при ізотермії Ш = 0,3•Г ^0,75, км;

- при конвекції Ш = 0,3•Г ^0,95, км.

Так, як в даному випадку СВСП – інверсія, то

Ш_пзхз =0,3•Г_пзхз^0,6= 0,3•10.22^0,6 = 1,209 км.

4. Визначаємо ширину зони в районі розташування об'єкта:

Шо = 0,3•R⁰^,⁶ =0,3•5⁰^,⁶= 0,79 км.

Де R – відстань від ХНО до населеного пункту, км (вихідні дані).

5. Визначаємо площу зони можливого хімічного зараження:

S _змхз = 8,72•10 •Г_пзхз²•φ = 8,72•10 •104.45•45 = 40.97 км².

де φ – коефіцієнт, який умовно дорівнюється кутовому розміру зони (табл. В.6, рис.2.3), приймається в залежності від швидкості вітру.

6. Визначаємо площу прогнозованої зони хімічного зараження:

S_пз_хз = К•Г_пзхз²•N⁰^,2 = 0,081•104.45•1.32=11.17км².

де К – коефіцієнт, який залежить від СВСП, (табл. В.4); К=0,081.

N - час, на який розраховується глибина ПЗХЗ, N=4 год.

7. Наносимо графічне зображення зон хімічного зараження НХР на схему (карту)

На графічному зображенні радіус розливу Rр умовно наносимо розміром 1/4 від ширини прогнозованої зони хімічного зараження Ш_пзхз.

Рисунок 5.1 - Графічне зображення зон хімічного зараження НХР

8. Визначаємо час підходу хмари забрудненого повітря до населеного пункту:

t_підх = R/W = 5/16 = 0,3 год • 60 = 18 хв,

де: W- швидкість перенесення хмари при V=3 м/с (табл. В.3).

R – відстань від ХНОдо населеного пункту.

9. Визначаємочас вражаючої дії НХР:

t_ур = t_вип•Кв = 53,8 • 0,6 =32,3 год,

де: tвип. - час випаровування при V=1 м/с.Визначаємо в залежності відтипу НХР, висоти обвалування ємності та температури повітря (за табл.В.18).

За будь-яких умов беремо значення tвип. при V=1 м/с.

При необхідності потрібно застосовувати інтерполяцію табличних даних.

Вданому випадку tвип.=53,8 год.

К_в- поправочний коефіцієнт на швидкість вітру V=3 м/с
(табл. В.7).

10. Розрахуємо можливі втрати людей в осередку ураження (в населеному пункті)при 80% забезпеченості людей протигазами
(табл. В.8):

При необхідності потрібно застосовувати інтерполяцію табличних даних.

а) при перебуванні людей у будівлях і простіших укриттях

В =1000• 0,14 =140 чол.;

б) при перебуванні людей на відкритій місцевості

В =1000• 0,25 = 250 чол.

Структура втрат: легкого ступеня - 250• 0,25 =60 чол.;

середньої тяжкості - 250• 0,4=100 чол.;

смертельного ураження - 250• 0,35 = 90 чол.

11. Зводимо результати оцінки хімічної обстановки у таблицю (табл.В.9).

Таблиця 5.1 - Результати оцінки хімічної обстановки

Джерело забруднення

Тип НХР, кількість т

площа розливу,Sp, м²

Rр радіус розливу, м

Глибина перенесення повітряних мас за 4 год, км

Глибина ПЗХЗ, км

Ширина ПЗХЗ, км

Площа ЗМХЗ, км²

Площа ПЗХЗ, км²

Площа осередку хімічного ураження, км²

Тривалість вражаючої дії, год

Час підходу хмари НХР, хв

Втрати людей, структура втрат, чол.

Зруйно-вана ємність НХР на ХНО

Хлор 100

35.78

3.376

10.22

1.209

40.97

11.17

32,2

250 із них: смерт-90; серед- 100; легкі - 60

12. На підставі розрахунків робимо висновки щодо оцінки хімічної обстановки та дії виробничого персоналу та населення:

- населений пункт може опинитись у зоні хімічного зараження (R< Г_пзхз);

- хмара зараженого повітря підійде до населеного пункту через 18 хв., що не дає змоги вивести людей із зони зараження;

- тривалість дії вражаючого фактора НХР велика та складає 32,2 години;

- Основні заходи щодо захисту людей:

а) негайне оповіщення населення про загрозу хімічного зараження;

б) терміново зупинити розмістити людей у сховищі, систему повітропостачання включити в режим фільтровентиляції;

в) вести хімічну розвідку на об'єкті безперервно;

г) забезпечити населення протигазами на 100 відсотків.