Значения вспомогательных коэффициентов для определения глубин зон заражения некоторыми АХОВ
Наименование АХОВ | Плотность АХОВ, т/м3 | Значения коэффициентов | ||||||||
Сжи- | K7 для температуры воздуха. "С | |||||||||
Газ | женный газ, жидкость | K1 | Кг | Ki | -40 | -20 | ||||
1. Аммиак | 0.0008 | 0.681 | 0.18 | 0,025 | 0,04 | 0/0.9 | 0,3/1 | 0.6/1 | 1/1 | 1.4/1 |
2. Сероводород | 0,0015 | 0,964 | 0,27 | 0,042 | 0,036 | 0,3/1 | 0,5/1 | 0,8/1 | 1/1 | 1,2/1 |
3. Соляная кислота | - | 1,198 | 0,021 | 0,3 | 0,1 | 0,3 | 1,6 | |||
4. Хлор | 0,0032 | 1.553 | 0,18 | 0,052 | 1.0 | 0/0.9 | 0,3/1 | 0.6/1 | 1/1 | 1.4/1 |
Примечание. Для коэффициента Ki при определении глубины ЗВХЗ значения приведены в числителе при воздействии от первичного облака, в знаменателе - при воздействии от вторичного облака.
Таблица 9.3 Зависимость коэффициента Kt от скорости ветра
Скорость ветра, м/с | |||||||||||
K4 | 1.33 | 1,67 | 2,0 | 2,34 | 2,67 | 3,0 | 3.34 | 3.67 | 4,0 | 5,68 |
Таблица 9.4 Глубина зон заражения АХОВ, км
Скорость ветра, м/с | Эквивалентное количество АХОВ, т | |||||||||||
0,1 | 0,5 | |||||||||||
1 и менее | 1,25 | 3,16 | 4,75 | 9,18 | 12,53 | 19,20 | 29,56 | 38,13 | 52,67 | 65,23 | 81,91 | |
0.84 | 1.92 | 2.84 | 5.35 | 7,2 | 10,85 | 16.44 | 21,02 | 28,73 | 35,35 | 44.09 | ||
0.68 | 1.53 | 2.17 | 3.99 | 5.34 | 7.96 | 11,94 | 15.18 | 20.59 | 25.21 | 31.30 | 84.5 | |
0.59 | 1.33 | 1.88 | 3.28 | 4,36 | 6,46 | 9.62 | 12.18 | 16.43 | 20.05 | 24.8 | 65,92 1 | |
0.53 | 1.19 | 1.68 | 2.91 | 3,75 | 5,53 | 8,19 | 10.33 | 13,88 | 16,89 | 20,84 | 54,67 ! | |
0.38 | 0,84 | 1,19 | 2,06 | 2,66 | 3,76 | 5,31 | 6.5 | 8.5 | 10,23 | 12.54 | 31.61 | |
15и более | 0,31 | 0,69 | 0,97 | 1,68 | 2,17 | 3,07 | 4,34 | 5,31 | 6,86 | 8,11 | 9,7 | 23,5 |
Найденные значения Г] и Г2 позволяют определить полную глубину зоны возможного химического заражения Гтя„ по формуле:
(9.5) где Г' - наибольший, а Г" - наименьший из размеров Г] и Г2 ■
Полученное значение Гпот необходимо сравнить с возможной предельной глубиной переноса воздушных масс Гпрея за тот же период Таа, которая рассчитывается по формуле:
(9.6)
где Крер - скорость переноса переднего фронта облака АХОВ, км/ч (табл. 9.5).
Таблица 9.5 Скорость переноса зараженного воздуха
Основной параметр зоны возможного химического заражения 7"рас,, для сжиженных газов определяется путем сравнения значений Г„ и Гирсл и выбора из них наименьшей величины, т. е.:
Для сжатых газов за Гркч принимается меньшее из значений Г^ и Г
' пред-
Для жидких АХОВ за Грзсч принимается меньшее из значений Г2 и
Г
' пред-
В случае распространения зараженного воздуха на закрытой местности /"расч уменьшается в 3-3,5 раза (в зависимости от плотности застройки города,-характеристики лесного массивы и рельефа местности, наличия на ОЖДТ зданий, сооружений и подвижного состава).
Определив значение Грз<:ч и угловую характеристику зоны - угол (табл. 9.1), на схему (карту) наносят ЗВХЗ в виде окружности, полуокружности или сектора с радиусом /", равным
Порядок нанесения на схемы и карты ЗВХЗ
Центр ЗВХЗ совпадает с источником заражения, который наносится в виде площади разлива жидкого АХОВ только на крупномасштабные схемы и карты. В остальных случаях источник заражения принимается за точку, из которой происходит распространение паров облака АХОВ. С внутренней стороны границы ЗВХЗ оттеняются желтым цветом.
Рядом с источником заражения черным цветом наносятся следующие данные:
• в числителе - наименование и количество АХОВ, выброшенного в окружающую среду, т;
• в знаменателе - дата и время выброса АХОВ
Зоны возможного химического заражения наносятся на схемы и карты для выработки и принятия решения на организацию защиты производственного персонала объектов и населения.
Рис. 9.3. Конфигурация ЗВХЗ при различной скорости ветра
Считается, что зона фактического заражения находится в пределах ЗВХЗ. Ввиду возможных перемещений облака АХОВ под воздействием ветра фиксированное изображение фактического заражения на схемы (карты) не наносится.
При скорости ветра не более 0,5 м/с зона возможного заражения имеет вид окружности (рис. 9.3, а), угол ; радиус окружности
При скорости ветра 0,6-1 м/с зона заражения имеет вид полуокружности (рис. 9.3, б), угол ; радиус полуокружности . Бис-
сектриса угла совпадает с направлением вектора скорости ветра (ось следа облака).
При скорости ветра больше 1 м/с ЗВХЗ имеет вид сектора (рис. 9.3, в);
радиус сектора равен . Биссектриса угла сектора совпадает с направ-
лением вектора скорости ветра.
Для организации оповещения о химической опасности и организации защиты определяют площадь ЗВХЗ , км", как площадь окружности, полуокружности или сектора по формуле:
Для определения части площади зоны заражения, приходящейся на территорию объекта (города), рассчитывают площадь зоны фактического заражения , км , по формуле:
(9.8)
где - коэффициент, зависящий от степени вертикальной устойчивости воздуха, принимаемый равным: 0,081 при инверсии; 0,133 при изотермии; 0,235 при конвекции;
- время, прошедшее с начала аварии, ч.
Пример 9.1. В западной части железнодорожной сортировочной станции произошло опрокидывание и разгерметизация железнодорожной цистерны с разливом сжиженного хлора массой 40 тонн.
Метеоусловия: азимут ветра на высоте 10 метров - 270 градусов; скорость ветра - 5 м/с; изотермия; температура воздуха - 0
Местность закрытая (в восточном направлении от места аварии размещены парки станции с подвижным составом, производственные здания и сооружения). Общая протяженность станции (с Запада на Восток) составляет 4 км.
Требуется: выявить возможную химическую обстановку на сортировочной станции через 1 час после начала аварии ( = 1 час) методом прогнозирования.
Решение:
1. Так как в разгерметизированной железнодорожной цистерне хлор находится в сжиженном состоянии, то принимаем последовательность расчетов, указанную в блок-схеме III (рис. 9.1).
2. По табл. 9.2 и 9.3 определяем значения коэффициентов. Для данных метеоусловий и условий выброса они составляют: =0,18; = 0,052;
для первичного облака и для
вторичного облака. Толщина разлившегося слоя сжиженного хлора ,.. м
(свободный разлив из цистерны). Плотность сжиженного хлора т/м (табл. 9.2).
3. По условию задачи ч, следовательно,
4. По формуле (9.2) определяем эквивалентное количество хлора в первичном облаке:
5. По табл. 9.4 находим глубину зоны заражения первичным облаком:
6. По формуле (9.3) определяем эквивалентное количество хлора во вто
ричном облаке:
7. Находим глубину зоны заражения вторичным облаком. По табл. 9.4
глубина заражения для Ют составляет 5,53км, для 20т-8,19 км. Путем
интерполяции находим глубину зоны заражения для 11,8 т:
8.11о формуле (9.5) находим полную глубину ЗВХЗ:
9. Предельно возможное значение глубины переноса воздушных масс Гщжл
рассчитываем по формуле (9.6):
10. Из условия за расчетную глубину ЗВХЗ принима
ем , т. е. . Учитывая, что местность закрытая
2,3 км.
11. Угол ф при скорости ветра равен 45 градусов (табл. 9.1).
12. Значения площадей зон возможного и фактического заражения соответственно составляют:
_ г-2
Па основании проделанных расчетов на схему сортировочной станции наносится ЗВХЗ, радиус которой равен , а угол градусов.
Зона фактического заражения будет находится в пределах ЗВХЗ с учетом возможного изменения направления ветра. Так как зона фактического заражения по глубине не выходит за пределы сортировочной станции ( ), то площадь
фактического заражения на территории станции составит ориентировочно 0,7 км2.
В ряде случаев в оперативных целях для прогнозирования химической обстановки применяют ускоренные методы расчета с использованием усредненных табличных данных. Эти методы упрощают расчеты, допуская незначительный процент ошибки результатов по сравнению с рассмотренной методикой.
Один из ускоренных методов предусматривает использование усредненных таблиц, составленных для хлора. Для расчета других видов
АХОВ определяется эквивалентное количество хлора по сравнению с
количеством выброшенного в окружающую среду АХОВ
(9.9)
где - коэффициент эквивалентности хлора по отношению к другому
АХОВ.
Для расчетов используются три таблицы. В первой таблице (прил. 6) приведены АХОВ к хлору при температуре +20 °С, а также попра-
вочные коэффициенты к глубине и площади зоны заражения при
температурах воздуха, отличных от +20 °С. Во второй таблице (прил. 7) указаны значения глубины и площади заражения при аварийном выбросе (выливе) хлора в свободный разлив в зависимости от массы выброшенных АХОВ, степени вертикальной устойчивости воздуха и скорости ветра. В третьей таблице (прил. 8) приведены значения глубины и площади заражения при аварийном выбросе (выливе) хлора в поддон с учетом тех же условий, что и во второй таблице.
Пример 9.2. В условиях примера 9.1 в результате аварии из железнодорожной цистерны вылилось 35 т соляной кислоты ( =5 м/с, = 0 °С, изотермия, местность закрытая). Определить параметры зоны возможного химического заражения: и угол с использованием ускоренного метода расчета.
Решение:
1. Соляная кислота представляет собой жидкость, при выливе которой на подстилающую поверхность происходит испарение и образование только вторичного облака.
2. Определяем эквивалентное количество хлора по формуле (9.9):
= 7 при +20 °С (прил. 6). 3. По прил. 7 для свободного разлива 5 т эквивалентного количества хлора при изотерм ни и скорости ветра 5 м/с глубина заражения вторичным облаком составит = 2,02 км.
4. С учетом поправочного коэффициента (прил. 6) для к глубине зоны
вторичного заражения получим:
5. При предельной глубине ЗВХЗ (формула (9.6),
расчетная глубина равна и для закрытой местности составит:
6. При скорости ветра угол градусов (табл. 9.1).
Дата добавления: 2020-10-25; просмотров: 585;